Joseph Fourier

Joseph Fourier inventeur du double vitrage

Scientifique français qui vécut entre 1768 et 1830, il effectua de nombreux travaux, et fût le premier à faire des calculs poussés sur les variations de température.  Il travailla notamment sur le concept du double vitrage

Origines de Joseph Fourier

Monsieur Jean Baptiste Joseph Fourier ( ou Fourrier) est né en Bourgogne, à Auxerre, dans l'Yonne le 21 mars 1768. 
Il a vu le jour à la Paroisse de Saint Regnobert, à Auxerre. Il est le fils de Joseph Fourier, maître tailleur d'habit, et de son épouse Edmée Germaine Lebègue. Il a été baptisé le même jour (1). 
Il est orphelin de mère à l'âge de neuf ans, et perd son père à 10 ans.
Il fit ses premières études à l'école militaire d'Auxerre (école Royale d'Artillerie) et est instruit par les bénédictins. Il termina ses études à 13 ans, et s'adonna aux mathématiques, sans négliger la littérature. 

Un esprit précoce et surdoué

A 18 ans, il publia un Mémoire où sont consignées les découvertes qu'il a avait déjà faites, et se vit récompensé par une chaire dans l'école où il avait été élevé. A la formation de l'école normale, il fut envoyé par son département pour y perfectionner ses connaissances. Mais à peine eut-il paru qu'on le nomma maître de conférences. Plus tard l'école centrale des travaux publics depuis école polytechnique, ayant été organisée sur des bases fixes, Fourier devint un des professeurs de cette institution. #1 lien vers ancre source

Moment tendu sous la Terreur

Il est emprisonné lors de la période révolutionnaire de la Terreur, car ses idées sont jugées dangereuses. Il risque la guillotine, mais y échappe de peu.

Joseph Fourier et la Campagne d'Egypte

Lorsque Bonaparte voulut associer à sa campagne d'Egypte des savants dont la gloire devait encore augmenter la sienne, Fourier, membre de de cette commission, fût chargé de désigner ceux des élèves de l'école polytechnique qu'il était convenable de s'adjoindre. Secrétaire de l'institut égyptien qu'on forma après la soumission du Kaire (Le Caire), il remplit aussi les fonctions de commissaire de l'armée française près du divan, composé des principaux ulémas du Kaire et des provinces, et fût administrateur de justice pendant l'expédition des Français en Syrie. L'institut d'Egypte ayant été divisé en deux parties, Fourrier se trouva à la tête de l'une, et dès-lors les recherches dans la Haute Egypte se multiplièrent. En même temps il contribuait à la pacification du pays. Ce fût lui qui exprima ses regrets les regrets de l'armée à la mort de Kléber, ainsi qu'à la nouvelle de celle de Desaix. 
Il devient baron en 1809 puis comte en 1815.

Préfet de Grenoble

 Bientôt il revit la France: l'institut d'Egypte rapportait un grand nombre de documents sur ce pays, qui devaient être déposés dans un grand ouvrage aux frais de l'état. Fourrier en rédigea la Préface historique, accueillie en France, en Angleterre et en Allemagne comme un des plus beaux monum de la langue française. Ce Discours préliminaire, qui contient, mais à grands traits, les événements de l'histoire, les observations de la science, et les vues de la politique, fût composé pendant que le l'auteur était préfet à Grenoble, place qu'il occupa depuis 1801 jusqu'en 1815. Le plus remarquable de ses travaux administratif est le Desséchement des marais de Bourgoin, près de Lyòn, entreprise au moyen de laquelle il assainit le territoire de 40 communes. 
En 1811, il crée une faculté de sciences à Grenoble.

Les travaux de Joseph Fourrier sur la chaleur

Fourier, qui, pour être préfet, n'avait point n'avait point perdu de vue la science, obtint en 1807 le prix proposé par l'Institut sur une question difficile ; il s'agissait de déterminer les lois de la propagation de la chaleur dans les corps solides. En 1811 il remit à l'Institut un Mémoire sur le même sujet. Ces deux écrits forment le corps de la Théorie analytique de la chaleur, dont les résultats ont été vérifiés à l'aide d'un thermomètre de sensibilité remarquable, appelé par Fourrier Thermomètre de contact, instrument qui pourrait être utile à l'hygiène. 

Joseph Fourier Préfet sous la Restauration

Louis XVIII conserva Fourier à la préfecture de l'Isère. Lorsque Bonaparte revint en 1815, il quitta Grenoble à son approche. Puis, ramené devant l'Empereur, qui le nomma préfet du Rhône, il refusa d'exécuter des mesures qu'un ministre exigeait de lui, et fût remplacé. Dès-lors il se fixa à Paris pour se livrer exclusivement aux sciences et aux lettres. En 1815 l'académie des sciences le choisit pour un de ses membres ; cette sélection ne fût pas confirmée par le roi. Mais, l'année suivante, l'académie le nomma une seconde fois, et l'on approuva l'élection. Fourrier ayant été nommé secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences, conjointement avec Cuvier, ces fonctions le mettaient dans le cas de faire l'éloge des membres que perdait l'Académie. Les Discours qu'il prononçât dans ces occasions le placèrent à côté de Fontenelle, de Condorcet et de Vicq-d'Azyr, et lui ouvrirent les portes de l'Académie Française en 1827. Il était d'ailleurs membre d'un très grand nombre de sociétés littéraires et savantes, notamment de la Société Royale de Londres. Il décède à Paris, dans le XII ème arrondissement, le 16 mai 1830, des suites d'une maladie contractée sur les bords du Nil. Il est enterré au cimetière du Père Lachaise à Paris à côté de Champollion Jean François. Il se sont rencontrés à Grenoble et ont participé ensemble à la Campagne d'Egypte.. (2)

Les Travaux de Fourier en Mathématiques.

 Fourier a contribué à révolutionner les calculs complexes de signaux périodiques. Il a créé un système mathématique, les Séries de Fourier permettant d'exercer des calculs sont des fonctions que l'on avait du mal à manier auparavant. La physique était habituée à traiter des signaux analogiques réguliers, comme par exemple une fonction sinusoïdale. 
Schéma de fonction sinusoïdale ex : fonction de x qui se répète. 
Mais il existe dans la nature des schémas plus ou moins irréguliers ex= les vagues scélérates.

Pour parler en langage binaire (0 ou 1), on observe des valeurs positives sur la courbe ( supérieures à zéro), et des valeurs négatives ( inférieures à zéro). Si on «redresse» un signal, on va avoir des créneaux carrés qui se succèdent. Or, on ne savait pas faire les opérations habituelles sur des signaux carrés. 
Le coup de génie de Fourrier a été de se dire qu'un signal régulier ( carré, ou en pointe, ou triangulaire) mais non continu peut être approximé par une suite infinie de sinusoïdes et de cosinusoïdes. 
Ce signal doit avoir une certaine période, et l'amplitude des sinusoïdes ( qui vont être l'image du signal discontinu) vont être de valeur décroissante.
Généralement, l'amplitude du sinus est appelée « a» et l'amplitude du cosinus est appelée «b». Théoriquement, ces amplitudes se répètent jusqu'à l'infini (∞). On peut alors avoir une bonne approximation du signal discontinu par un nombre limité de sinus et cosinus: on part d'un signal que l'on observe, et on fait une approximation par 4 ou 5 sinus-cosinus par exemple. 
«a» et «b» seront les coefficients de Fourier.

Il s'en est servi pour élaborer des calculs complexes dans ses travaux sur la transmission de la chaleur. A l'heure actuelle, les séries de Fourier sont toujours utilisées pour créer des simulations sur la propagation des signaux, comme en téléphonie par exemple. Il avait permis l'ouverture d'une nouvelle dimension en mathématiques, l'analyse harmonique.

Ouvrages de Joseph Fourrier

Outre les ouvrages déjà cités, on doit à Fourier:
- Mémoire sur la statistique ( tome II du Journal de l'Ecole Polytechnique)
-Mémoire sur la résolution générale des équations algébriques, présenté à l'Institut d'Egypte.
-Rapport sur les Etablissements appelés Tontines, Paris 1821
-Plusieurs Rapports sur les Sciences Mathématiques, Paris de 1821 à 1829
-Plusieurs Mémoires sur la Théorie du mouvement de la chaleur, insérés dans les Mémoires de L'Institut, tomes IV, V, VII, et VIII
-Recherches Statistiques sur la ville de Paris, publiées d'après les ordres du préfet de la Seine.

Vous pouvez aussi visionner cette video pour en savoir davantage:

Archives Départementales d'Auxerre, Microfilm: Lieu: Auxerre, Yonne, France Paroisse St Regnobert BMS (1760-1791) 5Mi 113/1 page 79/232
Nota Bene: les eux orthographes du nom Fourier et Fourrier circulent au fil du temps. C'est le curé Salomon qui l'a baptisé.

La Terreur est composée de plusieurs périodes, conséquentes de la Révolution Française de 1789. Ce sont des moments d'exécutions sommaires pour des motifs idéologiques. C'est aussi l'affreuse période du génocide vendéen, connu sous le terme "Guerres de Vendée".
«Bibliographie universelle ou Dictionnaire contenant la Nécrologie des hommes célèbres de tous les pays» Tome 1, auteur : Charles Weiss, édité en 1841
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