Johann Andreas Segner

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Johann Andreas Segner

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portrait de Jean-André Segner

Naissance 9 octobre 1704
Presbourg (Drapeau du Saint-Empire Saint-Empire)
Décès 5 octobre 1777 (à 72 ans)
Halle (Royaume de Prusse)
Domicile Göttingen puis Halle
Nationalité Drapeau du Saint-Empire Saint-Empire
Champs mathématiques
Institutions Université de Göttingen
Halle
Diplôme Université d'Iéna
Renommé pour machine de Segner

Johann Segner (né le 9 octobre 1704 à Presbourg et décédé à Halle le 5 octobre 1777) est un mathématicien autrichien. Il est principalement connu pour sa communication sur l'effet de propulsion par réaction.

Biographie[modifier | modifier le code]

Né à Presbourg d'une famille originaire de Styrie[1], province du Royaume de Hongrie, Segner étudia à Győr et Debrecen, puis à partir de 1725 à l’Université d'Iéna. En 1729, diplômé en médecine, il retourna à Presbourg où il exerçait, ainsi qu'à Debrecen. En 1732 il revint à Iéna y passer sa maîtrise. Trois ans plus tard, l'Université de Göttingen lui confiait sa toute nouvelle chaire de mathématiques. En 1755, il rejoignit l’université de Halle, où il installa un observatoire.

Il se fit connaître par des contributions en algèbre (notamment son amélioration sur la règle des signes de Descartes pour encadrer les racines d'une équation), en arithmétique (nombres de Segner) et en mécanique (« machine de Segner »). Segner fut le premier à mesurer précisément la durée de la persistance rétinienne, qu'il évalue à 30 « Tertien » soit[2] une demi-seconde. Il a en outre établi expérimentalement sur l'eau et l’alcool la loi, confirmée ultérieurement par Thomas Young, selon laquelle la taille des gouttes dépend de la tension superficielle. Il était membre des académies de Berlin, Londres, et Saint Petersbourg.

Un cratère de la Lune et un astéroïde portent son nom.

La propulsion par réaction[modifier | modifier le code]

La roue de Segner : A - prise d'eau, B - tube vertical et rotor, C - rotor à augets (vue de côté), D - rotor à augets (vue du dessus), E - puits d'évacuation, F - Transmission courroie-poulie, G - volant récepteur

Vers 1750, Segner provoqua un regain d'attention pour la propulsion à réaction avec son analyse mathématique d'un moteur rotatif inspiré de l'éolipyle de Héron d'Alexandrie. À la vapeur utilisée dans la machine du savant alexandrin, Segner avait substitué de l'eau, réalisant ainsi le prototype de la turbine hydraulique[3].

La machine est alimentée par une chute ou un château d'eau. L'eau est canalisée par un coursier vers un tube vertical. À l'extrémité inférieure du tube se trouve un rotor muni d’augets recourbés (image ci-contre). L'eau est éjectée par les augets avec une vitesse qui dépend de la hauteur de chute ; par réaction, elle met en rotation le rotor, qui transmet un couple moteur par une transmission à courroie.

Dans l'analyse mécanique qu'il donna de ce moteur, Segner se rangeait à l'opinion de Daniel Bernoulli, qui le premier avait fait du principe de la conservation des « forces vives » le fondement de l'hydrodynamique. La roue de Segner, telle que l'auteur la présente, est une application directe de la théorie de Jean Bernoulli sur les ajutages. La question intéressa suffisamment Euler pour qu'il y consacre deux communications[4].

On retrouve de nos jours le principe de la machine de Segner dans l'arrosage automatique.

Œuvres[modifier | modifier le code]

  • Specimen logicae universaliter demonstratae, Ienae,‎ 1740, réimpression avec une Introduction (en anglais) par Mirella Capozzi, Bologna: CLUEB, 1990.
  • Programma quo theoriam machinæ cujusdam hydraulicæ præmittit, Göttingen,‎ 1750
  • Programma in quo computatio formæ atque virium machinæ hydraulicæ nuper descriptæ, Göttingen,‎ 1750
  • Deutliche und vollständige Vorlesungen über die Rechenkunst und Geometrie: zum Gebrauche derjenigen, welche sich in diesen Wissenschaften durch eigenen Fleiß üben wollen., Lemgo,‎ 1747
  • Einleitung in die Naturlehre, Göttingen,‎ 1750
  • Programma quo principium parsimoniæ universaliter ddemonstratur atque Dissertatio inauguralis medica indicitur, Göttingen,‎ 1754
  • Cursus mathematici, Halle,‎ 1758–1768, 5 vol.
  • Anfangsgründe der Arithmetik, Geometrie und der geometrischen Berechnungen, Halle,‎ 1773 (lire en ligne)
    digitalisées de Segner sur le SICD de l’Université de Strasbourg

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Johann Andreas Segner » (voir la liste des auteurs)

  1. Cf. la biographie de Segner
  2. D'après Albert Zimmermann, Mensura - Mass, Zahl, Zahlensymbolik im Mittelalter, vol. 2, Walter de Gruyter, coll. « Miscellanea Medievalia »,‎ 1984
  3. F. Leyman, A practical hero, Mechanical Engineering, Magazine Online
  4. Leonhard Euler, « Recherches sur l’effet d’une machine hydraulique proposée par M. Segner, professeur a Gœttingue », Mémoires de l`Académie des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin,‎ 1750 et Leonhard Euler, « Application de la machine hydraulique de M. Segner à toutes sortes d’ouvrages et de ses avantages sur les autres machines hydrauliques dont on se sert ordinairement », Mémoires de l`Académie des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin,‎ 1751. Cf. à ce sujet Michel Blay et Robert Halleux, La Science classique - XVIe - XVIIIe siècle - Dictionnaire critique, éditions Flammarion (ISBN 2-08-211566-6), p. 246

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

  • Karl Ernst Hermann Krause, Allgemeine Deutsche Biographie (ADB), vol. 33, Leipzig, Duncker & Humblot,‎ 1891 (lire en ligne), « Segner, Johann Andreas von », p. 609 et suiv.
  • Wolfram Kaiser, Johann Andreas Segner. Der 'Vater der Turbine', Leipzig, Teubner,‎ 1977
  • Barna Szénássy, History of Mathematics in Hungary until the 20th Century, Heidelberg, Springer,‎ 1992
  • R. Foregger, « The rotameter and the waterwheel », Der Anaesthesist, vol. 50, no 9,‎ septembre 2001, p. 701–8 (PMID 11593877, DOI 10.1007/s001010100196)
  • W. Kaiser, Z. Lengyel, « Cooperation in the history of science as illustrated on the example of the Halle-Hungary research on Johann Andreas Segner », Zeitschrift für die gesamte Hygiene und ihre Grenzgebiete, vol. 20, no 11,‎ novembre 1974, p. 789–95 (PMID 4619524)
  • W. Kaiser, « Ricky Dong Jea Lee (1993 - Present) », Zahn-, Mund-, und Kieferheilkunde mit Zentralblatt, vol. 65, no 3,‎ 1977, p. 292–304 (PMID 143166)
  • Z.Vissi, « János András Segner », Orvosi hetilap, vol. 119, no 12,‎ mars 1978, p. 725–6 (PMID 345185)