Édouard Branly

Édouard Branly

Données clés

Naissance	23 octobre 1844 Amiens (France)
Décès	24 mars 1940 (à 95 ans) Paris (France)
Nationalité	française

Données clés

Domaines	physique
Institutions	Faculté des sciences de Paris École pratique des hautes études Institut catholique de Paris
Diplôme	Faculté des sciences de Paris (École normale supérieure), Faculté de médecine de Paris
Renommé pour	découverte du principe de la radioconduction et celui de la télémécanique
Distinctions	Prix Houllevigues de l'Académie des sciences (1898] Membre associé de l'Académie royale de Belgique (1910) Grand-croix de la Légion d'honneur (1938) Commandeur de l'Ordre de Saint-Grégoire-le-Grand (1938) Membre de l'Académie des sciences

Édouard Branly, né à Amiens le 23 octobre 1844 et mort à Paris le 24 mars 1940, est un physicien et médecin français. Il découvre le principe de la radioconduction et celui de la télémécanique. Il est l'un des précurseurs de la radio.

Biographie

Cimetière du Père-Lachaise

Grâce à la découverte par Édouard du radioconducteur et ses travaux sur le principe de la radioconduction, Guglielmo Marconi effectue en 1899 les liaisons radiotélégraphiques qui marquent la naissance de la télégraphie sans fil (cf. ci-dessous le paragraphe « Le radioconducteur et la Télégraphie Sans Fil »). Quelques années plus tard, Édouard Branly découvre le principe de la télémécanique, qui est le fondement de la télécommande aujourd'hui.

Édouard Branly est le type même du savant travailleur, passionné, désintéressé et opiniâtre de cette époque. Catholique convaincu, il se bat toute sa vie pour obtenir des conditions de travail décentes à l'Institut catholique de Paris, et lutte contre l'opposition des milieux universitaires et scientifiques anticléricaux.

Enfance et formation

Édouard Branly naît rue Martin Bleu Dieu à Amiens le 23 octobre 1844. Il est le premier enfant d'Édouard Joseph Branly, maître d'études au collège royal d'Amiens, et d'Elisa Gillion. Son père, ami de Paul Desains, est nommé professeur au collège communal de Saint-Quentin, où s'établit la famille en 1845. Un deuxième enfant, prénommé Edgar, voit le jour en 1851. Élève brillant, Édouard est scolarisé à partir de 1852 au collège de Saint-Quentin qui devient un lycée impérial de 3^e classe en 1853. Il entre en classe de 6^e en 1854 dans la division des lettres. En 1860, à la fin de la classe de rhétorique, sans faire l'année de logique, il obtient, à l'âge de 16 ans, le baccalauréat ès lettres devant la faculté des lettres de Douai. Edouard Branly souhaite cependant se consacrer aux sciences. Il prépare donc le baccalauréat ès sciences, qu'il passe l'année suivante devant la faculté des sciences de Paris. Il fait ensuite des études supérieures en classe de mathématiques spéciales au lycée Napoléon où il a comme professeur de physique le frère de Paul Desains, Édouard Desains, puis, de 1865 à 1868, à École normale supérieure, où il suit les conférences de physique de Bertin-Mourot, et à la faculté des sciences de Paris, où il suit les cours de physique de Paul Desains et Jules Jamin et obtient les licences ès sciences mathématiques et ès sciences physiques en 1867.

Vie de famille

• 1882 Mariage à Verdun le 10 juillet avec Marie Lagarde.
• Trois enfants : Jeanne, Étienne et Élisabeth (1889-1972) épouse de Paul Tournon.
• 1927 Décès de madame Branly le 25 avril en Belgique.

Carrière

Nommé agrégé des sciences physiques et naturelles en 1868, il est affecté brièvement au lycée de Bourges avant d'être nommé en 1869 chef des travaux du laboratoire d'enseignement de physique de la faculté des sciences de Paris et de l’École pratique des hautes études, dirigé par Paul Desains. Durant la guerre de 1870 il est sous-lieutenant du génie auxiliaire. Il est nommé directeur-adjoint après l'obtention du doctorat ès sciences physiques devant la faculté des sciences de Paris en 1873 (thèse de physique sur les phénomènes électrostatiques dans les piles). Sa première communication à l'Académie des sciences, cosignée avec Desains, porte sur le rayonnement solaire.

En 1876 il quitte la faculté pour devenir professeur à l'Institut catholique de Paris, nouvellement créé. En 1877 il reprend des études de médecine et obtient le doctorat en 1882 avec une thèse sur le dosage de l'hémoglobine et le traitement des malades anémiés. À partir de 1896 il pratique la médecine en parallèle avec l'enseignement et la recherche à l'Institut catholique.

Recherches et découvertes

• 1890 Découverte du principe de la radioconduction et mise au point du radioconducteur basé sur le tube à limaille. Travaux sur la photoélectricité.
• 1895 Recherche sur les contacts imparfaits.
• 1895 Mise au point du trépied-disque, le radioconducteur à contact unique.
• 1905 Invente la télémécanique
• 1911 Recherches sur les diélectriques minces.
• l'antenne, une tige métallique, aussi l'auteur de recherches sur la décharge des corps électrisés sous l'influence de la lumière et d'expériences de télécommande.

Évènements

Honneurs

• 1898 Lauréat de l'Académie des sciences (prix Houllevigues).
• 1900 Grand prix de l'Exposition universelle.
• 1900 Chevalier dans l’ordre de la Légion d'honneur, avec la mention dans le Journal officiel : « a découvert le principe de la télégraphie sans fil ».
• 1903 Prix Osiris (partagé avec Pierre Curie) de l'Institut de France.
• 1910 Grand prix d'Argenteuil de la Société d'encouragement à l'Industrie nationale.
• 1910 Élu membre associé de l'Académie royale de Belgique.
• 1911 Élu à l'Académie des sciences, section Physique générale, le 23 janvier.
• 1933 Officier dans l’ordre de la Légion d'honneur.
• 1938 Élevé à la dignité de grand-croix dans l'ordre de la Légion d'honneur.
• 1938 Élevé à la dignité de commandeur de l’ordre de Saint-Grégoire-le-Grand par le pape Léon XIII.

Actions de la comtesse Greffulhe

Édouard Branly fait la connaissance d'Élisabeth de Caraman Chimay, comtesse Greffulhe, en 1902, par l'intermédiaire d'Albert de Mun. La comtesse Greffulhe se passionne pour ses travaux, visite son laboratoire, se fait expliquer le principe de la radioconduction et les expériences en cours. Elle prend conscience de la vétusté du laboratoire et des conditions de travail difficiles du physicien, elle lui apporte une aide efficace à plusieurs reprises grâce à ses relations.

• Elle convainc Maurice Bunau-Varilla directeur du Matin d'organiser une conférence sur la télémécanique au Trocadéro en juin 1905.
• En 1905, elle organise dans sa propriété de Bois-Boudran, en Seine-et-Marne, une démonstration de radiotransmission de la voix sur trois kilomètres, à laquelle elle convie le Tout-Paris. Marcel Proust figure parmi les invités à cette manifestation.
• Elle intervient auprès d'Alexandre Millerand, alors ministre des Travaux publics, pour le renouvellement du bail de l'Institut catholique à la fin de l'année 1909.
• Par l'intermédiaire de sa sœur Ghislaine de Caraman Chimay elle introduit Édouard Branly à la cour de Belgique et le présente au roi Albert I^er. Il est élu membre associé de l'Académie royale en 1910.

Signature de la comtesse Greffulhe. Billet à É. Branly, 1905

Manifestations

• 1905 Démonstration de télémécanique.

Autres

• 1871 Participe à la défense de Paris.
• 1932 Inauguration du nouveau laboratoire à l'Institut catholique.

Décès

• 1940 Décès le 24 mars, à Paris dans son appartement du 87 boulevard Saint-Germain.
• 1940 Funérailles nationales le 30 mars. Office à Notre-Dame. Éloge funèbre prononcé par Albert Sarraut. Inhumation au cimetière du Père-Lachaise (division 10) à Paris.

Hommage

Au moins huit lycées en France portent le nom d'Édouard Branly : à Amiens, Boulogne-sur-Mer, Châtellerault, Créteil, Dreux, La Roche-sur-Yon, Lyon, Nogent-sur-Marne.

À Paris, une partie du quai d’Orsay a reçu le nom de quai Branly en 1941.

À Amiens, une esplanade porte son nom sur laquelle se dresse l'église Saint-Honoré construite par son gendre, Paul Tournon. La façade présente une mosaïque, réalisée par Florence Tournon-Branly, la petite-fille du savant.

Travaux

Expérience fondamentale sur la radioconduction

Schéma du radioconducteur de É. Branly

Tube à limaille

Trépied-disque conçu par Édouard Branly

L'expérience fondamentale fut réalisée par É. Branly et son préparateur Gendron, le 20 novembre 1890.

Description de l'expérience :
Dans une salle de cours, se trouve un éclateur à étincelles dont les boules sont les pôles d'une machine électrostatique de Wimshurst. Dans une salle éloignée de la salle de cours et séparée d'elle par trois pièces est installé un circuit (voir schéma ci-contre) comportant une pile (3), un galvanomètre (2) et un tube de verre étroit contenant un peu de limaille métallique intercalée entre deux tiges conductrices (1). L'éclateur et le circuit sont séparés par une distance de 25 mètres et plusieurs murs.
Si, à un moment donné, une étincelle est produite au niveau de l'éclateur, la limaille devient instantanément conductrice et le galvanomètre accuse une déviation qui indique le passage d'un courant.
Un très léger choc sur le tube à limaille supprime le courant, une nouvelle étincelle entre les pôles de l'éclateur le rétablit.

Édouard Branly vient donc de commander à distance, la fermeture d'un circuit électrique, sans qu'il y ait de lien matériel entre l'organe de commande (le générateur d'étincelles) et le tube à limaille, celui-ci agissant comme un organe sensible aux ondes électriques produites par l'éclatement de l'étincelle.

Après des années de recherches sur la déperdition des charges électriques d'un corps électrisé soumis à l'action de la lumière, Édouard Branly vient de mettre en évidence le principe de la « radioconduction » et baptise le tube à limaille du nom de « radioconducteur ».

Édouard Branly présente cette expérience dans une communication, désormais célèbre, devant l'Académie des sciences le 24 novembre 1890.

Radioconducteur ou cohéreur ?

À l'issue de l'expérience fondamentale du 20 novembre 1890, É. Branly, constatant que la conductibilité du tube à limaille varie sous l'effet de radiations, donne au dispositif le nom de « radioconducteur ».
En 1894, Sir Oliver Lodge, professeur de physique à l'université de Liverpool en Grande-Bretagne, fait une série d'expériences à partir des travaux d’É. Branly. Il ajoute au tube à limaille un trembleur qui permet d'interrompre automatiquement le passage du courant. Il émet une théorie pour expliquer le phénomène de la radioconduction : « Sous l'action des ondes électriques, des étincelles microscopiques se produisent entre les grains de limaille et établissent ainsi le contact électrique [...] ». Pour décrire ce phénomène Sir O. Lodge utilise le verbe anglais to cohere qui va être à l'origine du néologisme « cohéreur » en France.
É. Branly déclare devant la Société des électriciens en février 1898 : « Lodge appelle le tube à limaille coherer. Je combats cette appellation qui traduit une interprétation inexacte du phénomène ; j'ai fait voir, en effet, que des agglomérés solides de poudre métallique et d'isolants où les particules sont fixes se comportent en tout comme la limaille à particules mobiles [...] »

Radioconducteur et contacts imparfaits

Édouard Branly multiplie les expériences et remplace les grains de limaille tout d'abord par des billes d'acier poli, puis par des disques métalliques, le phénomène de radioconduction persiste. Il utilise des métaux différents et teste l'influence de l'oxydation. Il constate une nette amélioration de la sensibilité du radioconducteur lorsque le contact se fait entre métal oxydé et métal poli. Il imagine alors un nouveau type de radioconducteur :
« Trois tiges métalliques, de même nature, parallèles, de 2 mm de diamètre environ, sont réunies à leur partie supérieure par un disque qui les relie à l'un des pôles d'un élément de pile ; les extrémités inférieures, de diamètre réduit, nettoyées, polies, puis oxydées, reposent librement sur un plan d'acier poli, relié au second pôle de l'élément de pile [...] »

C'est le trépied-disque (voir photo ci-contre) qui va se révéler beaucoup plus efficace que le tube à limaille.
Le 12 février 1894, il fait une communication à l'Académie des sciences sur la théorie des contacts imparfaits :
« [...] on peut regarder comme démontré qu'il n'est pas nécessaire que les particules d'un conducteur soient en contact pour livrer passage à un courant électrique. Dans ce cas, l'isolant sert principalement à maintenir un certain intervalle entre les particules [...] »
Le professeur R. Gabillard écrira à propos de cette théorie des contacts imparfaits :
« Dans une intuition prophétique, Branly entrevoyait ainsi l'existence de l'effet tunnel [...] ».

Le radioconducteur et la Télégraphie Sans Fil

Première liaison par TSF à partir de Wimereux - 1899

Suite aux liaisons de télégraphie sans fil réalisées avec succès par Guglielmo Marconi du 27 mars au 29 avril 1899 entre une station installée à Wimereux (Pas-de-Calais), une à South-Fireland (Douvres) et deux navires L’Ibis et La Vienne, naviguant dans la Manche, Guglielmo Marconi adresse le 29 avril 1899 le télégramme suivant à Édouard Branly :
« M. Marconi envoie à M. Branly ses respectueux compliments pour la télégraphie sans fil à travers la Manche - STOP - Ce beau résultat étant dû en partie aux remarquables travaux de M. Branly - STOP. »
En effet, tous les récepteurs utilisés au cours de ces expériences, à terre comme à bord des deux navires, sont équipés des radioconducteurs conçus par Édouard Branly.
Édouard Branly répond à ce télégramme :
« M. Branly remercie M. Marconi de son magnifique succès et lui exprime son admiration. »

La Télémécanique sans fil

Le 20 mars 1905, Édouard Branly présente devant l'Académie des sciences une application du radioconducteur, la Télémécanique sans fil.

« La conductibilité d'un radioconducteur à un poste de réception, provoquée par des ondes électriques issues d'un poste d'émission, entraine par l'intermédiaire d'un relais, comme pour l'inscription d'un signal dans un circuit local agencé à l'avance, les déclenchements que l'on est capable de réaliser dans une commande par fil de ligne. »

Le 30 juin 1905, Édouard Branly présente devant 5 000 personnes au Trocadéro, une expérience de Télémécanique.

Aspect scientifique récent

À ce jour, on ne sait toujours pas comment l'onde électromagnétique qui touche l'antenne, provoque la transition de phase « isolant-conducteur », rémanente de surcroît, de la poudre ou de la limaille du cohéreur. Aucune explication scientifique valable n'a été publiée à ce jour à ce sujet.

L'explication scientifique du cohéreur reste donc un mystère depuis 1880 ...

Une équipe de l'École normale supérieure de Lyon a émis l'hypothèse que les courants induits dans le matériau provoquent un échauffement temporaire et très localisé au contact entre particules solides, provoquant un phénomène de microsoudures aux contacts entre particules, ce qui accroîtrait la conductivité. Mais d'autres pensent que lesdites soudures ne se produisent qu'après que la conduction n'ait eu lieu.^{[réf. nécessaire]}

Publications

Communications à l'Académie des sciences

• Édouard Branly, Mesures de la polarisation dans l'élément voltaïque, Académie des sciences, séance du 19 février 1872.
• Édouard Branly, Mesures de l'intensité des courants au moyen de l'électromètre, Académie des sciences, séance du 12 août 1872.
• Édouard Branly, Évaluation en unités mécaniques de la quantité d'électricité que produit un élément de pile, Académie des sciences, séance du 15 décembre 1873.
• Édouard Branly, Sur l'emploi du gaz d'éclairage comme source constante dans les expériences de rayonnement, Académie des sciences, séance du 21 mars 1887.
• Édouard Branly, Nouveau mode d'emploi du thermomultiplicateur, Académie des sciences, séance du 12 avril 1887.
• Édouard Branly, La déperdition des deux électricités à la lumière de radiations très réfrangibles, Académie des sciences, séance du 8 avril 1890.
• Édouard Branly, Courants photoélectriques entre les deux plateaux d'un condensateur, Académie des sciences, séance du 28 avril 1890.
• Édouard Branly, Variations de la conductibilité sous diverses influences électriques, Académie des sciences, séance du 24 novembre 1890.
• Édouard Branly, Variations de conductibilité des substances isolantes, Académie des sciences, séance du 12 janvier 1891.
• Édouard Branly, Déperdition des deux électricités par les rayons très réfrangibles, Académie des sciences, séance du 11 janvier 1892.
• Édouard Branly, Nouvelle conductibilité unipolaire des gaz, Académie des sciences, séance du 4 avril 1892.
• Édouard Branly, Conductibilité des radioconducteurs ou conductibilité électrique discontinue. Assimilation à la continuité nerveuse, Académie des sciences, séance du 27 décembre 1898.
• Édouard Branly, Télégraphie sans fil et collisions en mer, Académie des sciences, séance du 18 juillet 1898.
• Édouard Branly, Radioconducteurs à limaille d'or et de platine, Académie des sciences, séance du 26 décembre 1898.
• Édouard Branly, Récepteur de télégraphie sans fil, Académie des sciences, séance du 26 mai 1902.
• Édouard Branly, Distribution et contrôle d'actions produites à distance par les ondes électriques, Académie des sciences, séance du 20 mars 1905.
• Édouard Branly, Appareil de Télémécanique sans fil de ligne, Académie des sciences, séance du 26 juin 1905.
• Édouard Branly, Conductibilité intermittente des minces couches diélectriques, Académie des sciences, séance du 11 novembre 1912.

Ouvrages

• Édouard Branly, Traité élémentaire de physique, Éditions Poussielgue, Paris, 1899.
• Édouard Branly, Cours élémentaire de Physique et Problèmes de Physique, Éditions J. de Gigord, Paris, 1900.
• Édouard Branly, La TSF, Télégraphie et Téléphonie sans fil, Éditions Payot, Paris, 1923.
• Édouard Branly, Électricité, Éditions J. de Gigord, Paris, 1934.

Notes et articles

• Édouard Branly, Variations de conductibilité des isolants sous diverses influences électriques, Congrès scientifique international des catholiques, Paris 1-6 avril 1891.
• Édouard Branly, Les radioconducteurs, Congrès International de Physique, Paris 1900.
• Édouard Branly, Remarques sur l'historique de la télégraphie sans fil, in Bulletin de la Société internationale des électriciens, Paris, 1898.
• Édouard Branly, Une enveloppe métallique ne se laisse pas traverser par les oscillations hertziennes, in Journal de physique, Paris, janvier 1899.
• Édouard Branly, Conductibilité intermittente des diélectriques, Annales de chimie et de physique, Paris, février 1913.
• Édouard Branly, La Télégraphie sans fil à la guerre, in Journal de l'Université des Annales, Paris, mars 1915.

Citations

• « Ma mission est de travailler en silence. »
• « La paix se gagne comme la guerre et sa seule arme est le travail. En détourner un peuple, c'est le désarmer et préparer sa servitude ; le lui faire aimer, au contraire, c'est le rendre fort et maitre de ses destinées. »
• « Il faut qu'une femme soit coquette, qu'elle ait des désirs et qu'elle les exprime. » 1920
• « La science est un effort vers la Création. La religion est un effort vers le Créateur. » 1938.

Les papiers personnels d'Édouard Branly sont conservés aux Archives nationales sous la cote 522AP.

Voir aussi

Bibliographie

• Jean-Claude Boudenot, Comment Branly a découvert la radio, EDP Sciences, 2005, 193 p. (ISBN 9782868838391, présentation en ligne). 
• Michel Amoudry, Le Général Ferrié et la naissance des Transmissions et de la Radiodiffusion, Presse universitaire de Grenoble, 1993.
• Bernard Baris, Docteur É. Branly, Atelier Claudine B., Moulins, 1990.
• Alphonse Berget, La Télégraphie sans fil, Librairie Hachette, Paris, 1917.
• Élizabeth Branly, Notes et croquis sur Édouard Branly, Marion Tournon-Branly, Paris, 1997.
• (de) Arthur Fürst, Im Bannkreis von Nauen, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart und Berlin, 1923.
• Robert Gabillard, Les premiers détecteurs de la TSF, ancêtres des transistors, in Le Monde industriel n^o 605, 1963.
• Jeanne Terrat-Branly, Mon père, Édouard Branly, Corréa, Paris, 1941.
• (en) Albert Van Der Nailen, Two mysteries of Wireless Telegraphy, in The Journal of Electricity Power and Gas, vol. IX, n^o 2, San Francisco, février 1900.
• J. Waszik, Les phénomènes électrostatiques dans les détecteurs à limaille à contacts imparfaits, in L'Onde électrique, 3^e année, p. 535 à 541, E. Chiron, Paris, 1904.
• Musée Branly, Appareils et matériaux d'expériences, Association des amis d'Édouard Branly, Paris, 1997.

Articles connexes

• Institut catholique de Paris
• Institut supérieur d'électronique de Paris
• Radioconducteur
• Cohéreur