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http: //heraldie. blogspot. fr/2014/07/heraldiqueuniversitaire-cambridge. html LA CHAIRE LUCASIENNE DE MATHEMATIQUES DE L'UNIVERSITE DE CAMBRIDGE Jean MERCIER – 2018 ©

UN PEU D'HISTOIRE Cambridge est une ville située à environ 80 km au nord de Londres, qui au début du 13ème siècle était un chef-lieu de Comté, doté d'au moins une école de quelque réputation. En 1209, des universitaires, fuyant l'hostilité des dirigeants de d'Oxford, vinrent trouver refuge à Cambridge. Ils logeaient dans des maisons louées comme hôtel, avec un Maître en charge des étudiants. Devenus nombreux, dès 1226, ils s'organisèrent, désignant leur représentant ( « Chancelor » ), créant des cours réguliers à l'intention de leurs membres. Cependant, les rapports avec les habitants étaient plutôt tendus, d'une part les jeunes étudiants étaient turbulents, d'autre part les logeurs leur faisait payer au prix fort hébergement et restauration. En 1231, le roi Charles III les mit sous sa protection face aux dirigeants locaux. Il émit une Charte assurant qu'ils puissent avoir un monopole d'enseignement, ne pouvant rester dans le ville que ceux qui seront sous le tutorat d'un maître reconnu.

UN PEU D'HISTOIRE Peterhouse fut le premier collège fondé à Cambridge en 1284 par l'évêque Hugo de Balsham, qui gardait avec lui un groupe d'étudiants à l'hôpital St-John , qu'il quitta en désaccord avec les frères de l'hôpital. Il avait un Master et 14 « brillants mais pauvres professeurs » ( « Fellows » ). Allaient par la suite s'ouvrir plusieurs nouveaux collèges indépendants dont : Clare College (1326), Pembroke College (1347), Gonville and Caius College (1348), Trinity Hall (1350), Corpus Christi College (1352), King's College (1441), Queen's College (1448), St. Catherine's College (1473), Jesus College (1496), Christ's College (1505), St. John's College (1511), Magdalene College (1542), Trinity College (1546), Emmanuel College (1584), Sidney Sussex College (1596), Downing College (1800), Selwyn College (1882) et St. Edmund's College (1896) … pour les filles Girton College (1869) et Newnham College (1871) … (source : Encyclopedia Universalis) … à ce jour 31 collèges regroupés avec divers autres Instituts, 6 écoles et 4 facultés au sein de l'Université de Cambridge.

TRINITY COLLEGE Par Cmglee — Travail personnel, CC BY-SA 3. 0, https: //commons. wikimedia. org/w/index. php? curid=26390991 Le Trinity College fut fondé en 1546 par Henri VIII. Actuellement, le plus grand de l'académie de Cambridge, il est réputé pour la qualité des ses membres, étudiants comme enseignants, anciens comme présents, parmi lesquels pas moins de 32 Prix Nobel (alors qu'il n'accueille que 1000 étudiants). Autres sujets de réputation : son bal de fin d'année et son club d'aviron (Trinity Boat Club), organisateur du bal. De nombreuses personnalités (Francis Bacon, Isaac Newton, Charles Babbage, Edouard VII, Lord Byron, Bertrand Russell, Arthur Balfour, Rajiv Gandhi, John Montagu - comte de Sandwich, inventeur du met éponyme – le prince Charles …. ) sont passées par Trinity College.

LA CREATION DE LA CHAIRE LUCASIENNE En 1663, le révérend Henry LUCAS, membre du Conseil de l'Université décida d'un don pour financer une chaire de mathématiques appliquées, sur le modèle de ce qu'avait fait Henry Savile en 1619 à Oxford, créant une chaire de géométrie et une chaire d'astronomie (chaires saviliennes). Cette chaire est rattachée à l'université de Cambridge, qui comportera trois chaires de mathématiques. Le premier titulaire, dès 1664, en fut Issac BARROW (1630 -1677), philologue, mathématicien, théologien, diplômé du Trinity College (photo), et qui eut pour élève un certain Isaac Newton. En 1669, il démissionna de son poste en faveur de Newton, pour se consacrer à la théologie. Il devint chapelain de Charles VII, puis de 1672 jusqu'à sa mort, directeur du Trinity College.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 19 titulaires de cette chaire se sont succédé jusqu'à ce jour : 1664 : Isaac Barrow 1669 : Sir Isaac Newton 1702 : William Whiston 1711 : Nicholas Saunderson 1739 : John Colson 1760 : Edward Waring 1798 : Isaac Milner 1820 : Robert Woodhouse 1822 : Thomas Turton 1826 : Sir George Airy 1828 : Charles Babbage 1839 : Joshua King 1849 : Sir George Stokes 1903 : Sir Joseph Larmor 1932 : Paul Dirac 1969 : Sir James Lighthill 1980 : Stephen Hawking 2009 : Michael Boris Green 2015 : Michael Cates qui laisseront une œuvre scientifique importante.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 2 - Isaac NEWTON (de 1669 à 1702) Isaac NEWTON (1642 -1727), philosophe, mathématicien, physicien, astronome, théologien, alchimiste. On lui doit de nombreux travaux tant en mathématiques fondamentales (fonctions dérivables, calcul infinitésimal …) qu'en physique (mécanique, optique, …). Il fut l'inventeur, après Galilée, de la physique mathématique moderne avec ses travaux sur les corps en mouvement et la gravitation, qu'il exposa dans son œuvre majeure : Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica parue en 1687 et dont le Trinity Collège conserve, dans sa bibliothèque, le propre exemplaire de Newton, annoté de sa main. Il démissionna du Trinity College en 1696 puis en 1702 se décide à quitter sa chaire lucasienne de l'université de Cambridge. CC BY-SA 2. 0, https: //commons. wikimedia. org/w/index. php? curid=29535

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 3 - William WHISTON (de 1702 à 1711) 4 - Nicholas SAUNDERSON (de 1711 à 1739) William WHISTON (1667 -1752) : théologien, historien, mathématicien, diplômé du Clare College fut assistant de Newton dès 1701. Il fut l'un des introducteurs de la physique expérimentale à Cambridge. Il quitte sa chaire suite à des différends d'ordre religieux. Nicholas SAUNDERSON (1682 -1739) : mathématicien, devenu aveugle très jeune lui succéda. Ses travaux portèrent sur l'algèbre et la méthode des fluxions. Il fut célèbre pour ses conférences sur la lumière ou les arcsen-ciel !

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 5 - John COLSON (de 1739 à 1760) 6 - Edward WARING (de 1760 à 1798) John COLSON (1680 -1760) : traduit en anglais plusieurs ouvrages de Newton. Essaya d'introduire un nouveau système de notation décimale. Edward WARING (1736 -1798) : mathématicien, a travaillé à la théorie des nombres (notamment la conjecture de Goldbach), des suites, à l'approximation des racines … Durant ses dernières années, il sombra dans une mélancolie religieuse profonde.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 7 - Isaac MILNER (de 1798 à 1820) 8 - Robert WOODHOUSE (de 1820 à 1822) 9 - Thomas TURTON (de 1822 à 1826) Isaac MILNER (1750 -1820) : mathématicien, inventeur. Fut président du Queen's College. Fit aussi des travaux de chimie (oxydation de l'ammoniac en acide nitrique). Robert WOODHOUSE (1773 -1827) : mathématicien et astronome , travailla à l'introduction de la notation différentielle en remplacement des fluxions de Newton (par l'intermédiaire de l'Analytical Society fondée en 1812 avec Charles Babbage et William Herschel). Fit paraître deux livres d'astronomie. Il quitte son poste pour celui, mieux rémunéré d'astronomie et de philosophie expérimentale (chaire de Thomas Plume). Fut le premier directeur de l'observatoire de Cambridge. Thomas TURTON (1780 -1864) fut doyen de Westminster de 1842 à 1845, évêque d'Ely de 1845 à sa mort. Compositeur d'hymnes anglicans.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 10 – Sir Georges Biddell AIRY (de 1826 à 1828) Georges Biddell AIRY (1801 -1882) : mathématicien physicien, astronome, géodésien formé au Trinity College où il entra en 1819. Quitta la chaire lucasienne pour la chaire plumienne d'astronomie et de philosophie expérimentale. Fut directeur de l'observatoire de Cambridge, astronome royal (1835). Ses travaux de mathématiques ont porté sur les fonctions d'Airy (reliées aux fonctions de Bessel). On lui doit de nombreuses expériences permettant de déterminer par des mesures pendulaires la masse de la terre et la constante de gravitation. Travailla à la mise au point des télescopes, en particulier sur la diffraction, laissant son nom au phénomène de « tache d'Ayri » . Elabora une théorie de l'isostasie (pression sur la lithosphère indépendante des reliefs de la croûte terrestre). Un cratère lunaire et un cratère martien portent son nom.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 11 – Charles BABBAGE (de 1828 à 1839) Charles BABBAGE (1791 -1871) : mathématicien, inventeur, formé au Trinity et à Peter House. Ses travaux mathématiques portèrent essentiellement sur les statistiques (tables de mortalité), il fut l'auteur d'une table de logarithmes (de 1à 108 000). Inventeur du prix unique du timbre poste. S'intéressa à la cryptanalyse, casseur du chiffre de Vigenère mais n'a rien publié à ce sujet. Mais surtout, il construisit des machines à calculer, machine à différences, machine analytique fonctionnant avec des cartes perforées (instructions et données), sur le modèle des métiers de Jacquard, pionnières de l'ordinateur. Il est considéré comme l'un des précurseurs de l'informatique, avec Georges Boole, Ada Lovelace (théorie de la programmation) et Alan. Turing (machine universelle). Auteurs : Karoly Lorentey Bruno Barral

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 12 – Joshua KING (de 1839 à 1849) 13 – Sir Georges STOKES (de 1849 à 1903) Joshua KING (1798 -1857) : fut président du Queen's College. Georges STOKES (1819 -1903) : mathématicien, physicien, diplômé de Pembroke College. Il se distingua particulièrement par ses travaux sur les fluides, fondateur de l'hydrodynamique, on lui doit plusieurs lois ou théorèmes à ce sujet (théorème de Navier-Stokes, loi de Stokes …). L'unité CGS de viscosité cinématique avait été nommée Stokes en son honneur. Etudia les variations de la gravitation à la surface de la terre à partir d'expériences sur le mouvement d'un pendule dans un fluide. Explique la fluorescence de certaines matériaux (fluorine ou ouraline) lorsqu'ils sont exposés à un rayonnement UV de longueur d'onde inférieure, cette augmentation de la longueur d'onde est appelée déplacement de Stockes. https: //commons. wikimedia. org/w /index. php? curid=9937127

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 14 – Sir Joseph LARMOR (de 1903 à 1932) Joseph LARMOR (1857 -1942) : physicien, homme politique irlandais, formé au St-John's Collège. Publie, dès 1897, une forme de ce qu'on appelle « la transformation de Lorentz » (publiée en 1899 par ce dernier et 1905 par Einstein). Il prédit la dilatation du temps (dans le cas des électrons en orbite) et la contraction des longueurs (pour les corps dont les atomes sont liés par la force électromagnétique) dans son ouvrage « Aether and Matter » (1900). Il rejette la relativité restreinte, la courbure de l'espace-temps, au motif qu'un temps absolu est nécessaire en astronomie. Pour lui, la matière est composée de particules se déplaçant dans l'éther, les charges électriques sont des particules qu'il nomme « électrons » . En 1919, il propose le modèle de la « dynamo auto-entretenue » pour expliquer l'existence du champ magnétique terrestre, modèle encore en vigueur de nos jours. Un cratère lunaire lui est dédié.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 15 – Paul Adrien Maurice DIRAC (de 1932 à 1969) Paul DIRAC (1902 -1984) : physicien, formé à l'université de Bristol Fut dans les pas de Niels Bohr, qu'il rencontra à Cambridge et suivi à Göttigen, avec Werner Heisenberg et Erwin Schrödinger, l'un des pères de la physique quantique. Il partagea avec ce dernier, en 1933, le prix Nobel « pour la découverte de formes nouvelles et utiles de la théorie atomique » . On lui doit le « principe d'exclusion » (deux particules ne peuvent pas occuper le même état quantique), débouchant sur la « statistique de Fermi-Dirac » relative aux fermions. En 1931, il prédit l'existence du positron, antiparticule de l'électron, qui sera observé en 1932. Ses travaux mathématiques, en algèbre des opérateurs linéaires, le conduisent à une unification des théories d'Heisenberg (mécanique matricielle) et de Schrödinger (mécanique ondulatoire). Introducteur de la notation « bra-ket » . Plusieurs éléments mathématiques ou physiques portent son nom (distribution de Dirac, mer de Dirac, équation de Dirac, peigne de Dirac …). Un astéroïde (5997) lui est dédié.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 16 – Sir Michael James LIGHTHILL (de 1969 à 1980) Michael LIGHTHILL (1924 -1998) : physicien, spécialiste de la mécanique des fluides, formé à Winchester et au Trinity College. Débuta une carrière universitaire, puis travailla au développement de satellites de télécommunications et de vaisseaux habités. Participa au développement du Concorde. Revint à la carrière universitaire en 1964. Ses travaux portèrent sur l'écoulement des fluides, l'acoustique (réduction des bruits des jets, fondateur de l'acoustique non-linéaire). Fondateur, en 1964, de l' « Institute of Mathematics and its Apllications » , chargé de la promotion et de formation, regroupant actuellement plus de 5 000 membres. Rédacteur, à la demande du « Science Research Council » , en 1973, d'un rapport « Lighthill report » sur l'état de la recherche en intelligence artificielle qui allait influencer la politique gouvernementale (limitation des crédits à deux universités seulement « AI winter » ).

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 17 – Stephen HAWKING (de 1980 à 2009) Stephen HAWKING (1942 -2018) : physicien théoricien, cosmologiste, écrivain vulgarisateur. Diplômé d'Oxford, il rejoint Trinity Hall à Cambridge. C'est là que commencèrent à se révéler les symptômes de la « Maladie de Charcot » , lui enlevant petit à petit tout contrôle musculaire, l'obligeant à avoir finalement recours à des assistances technologiques de plus en plus importantes. Il travaille, avec Roger PENROSE, à l'étude des singularités ( « théorèmes sur les singularités » ) fournissant un ensemble de conditions suffisantes à l'existence d'une singularité dans l'espace-temps, impliquant que l'espace et le temps ont eu un début ( « big bang » ) et une fin (les « trous noirs » ). Il avance l'hypothèse de la formation de micro-trous noirs lors du Big. Bang, pouvant résister au centre des galaxies. Il découvre que les trous ne sont pas si noirs que cela, capables d'émettre un « rayonnement de Hawking » (évaporation du trou noir), qu'ils possèdent une entropie. Décrivit les trous de ver, fluctuations quantiques dans l'espacetemps, permettant d'établir des raccourcis dans celui-ci.

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 17 – Stephen HAWKING (de 1980 à 2009) Il se distingua par des prises de position souvent iconoclastes (nouvelle théorie sur les trous noirs, passage de la singularité vers des « bébés-univers » , souhait que le LHC ne découvre pas le boson de Higgs, mort de la philosophie …) allant jusqu'à « [estimer] que l'Homme risque de ne pas survivre plus de 1 000 ans sur Terre et [inviter] à considérer le voyage dans l'espace comme l'une des solutions de survie de l'humanité » (L'expess 17/11/0216) Il a écrit plusieurs ouvrages de vulgarisation, en particulier « Une brève histoire du temps » qui fut un immense succès éditorial, « L'univers dans une coquille de noix » , « Y a-t-il un grand architecte dans l'univers ? » . Il fit deux recueils de textes commentés : « Et Dieu créa les nombres » pour les mathématiques ; « Sur les épaules des géants » pour la physique. Il écrivit en collaboration avec sa fille Lucy 5 ouvrages pour les enfants : « Georges et les secrets de l'univers » « . . . et les trésors du cosmos » « …et le Big Bang » « …et le code secret » « …et la Lune bleue »

LES TITULAIRES DE LA CHAIRE LUCASIENNE 18 – Michel Boris GREEN (de 2009 à 2015) 19 Michael CATES (2015 à …. ) Michael Boris GREEN (1946 - …. ) : diplômé du Churchill Collège en physique théorique et physique des particule. Ses travaux portent essentiellement sur la théorie des cordes (mécanisme de Geen. Schwarz), ils ont mené à la découverte des D-branes. Michael CATES (1961 - …. ) : physicien formé au Trinity College, puis membre du Cavendish Laboratory avant d'enseigner la philosophie naturelle à Edinburgh. Spécialiste, internationalement reconnu de la « matière molle » (gels, cristaux liquides, polymères …). Récompensé par le prix Dirac et la médaille Maxwell. A pris ses fonctions le 1 er septembre 2015.

Aujourd'hui, la « Faculty of Mathematics » comprend : - L' « Isaac Newton Institute » fondé en 1992 par St-John College et Trinity College ; - Le « Center for Mathematical Science » (CMS) fondé en 2002 et regroupant : - Le « Department of Applied Mathematics and Theorical Physics » (DAMTP) fondé en 1959 ; - Le « Department of Pure Mathematics and Mathematical Statistics » (DPMMS). La Chaire Lucasienne est rattachée au DAMTP.

MERCI DE VOTRE ATTENTION Principales sources : - site de l'université de Cambridge (en anglais) : https: //www. cam. ac. uk/ - Héraldie (Héraldique et Poésie) : http: //heraldie. blogspot. fr/2014/07/heraldique-universitaire-cambridge. html - wikipédia : https: //fr. wikipedia. org/wiki/Universit%C 3%A 9_de_Cambridge https: //fr. wikipedia. org/wiki/Chaire_de_professeur_lucasien_de_math%C 3%A 9 matiq ues_de_l%27 universit%C 3%A 9_de_Cambridge - notes biographiques, issues pour la plupart d'articles Wikipédia en anglais