Charles-Eugène Delaunay

Données clés
Naissance	9 avril 1816; Lusigny-sur-Barse (France)
Décès	5 août 1872 (à 56 ans); Rade de Cherbourg (France)
Résidence	Paris
Domaines	mécanique céleste, calcul des perturbations
Institutions	Sorbonne (1849-1855), puis Bureau des longitudes (1855-1870) et Académie des sciences et enfin directeur de l'Observatoire de Paris (1870-1872).
Diplôme	École Polytechnique, École des Mines de Paris
Renommé pour	Paramètres orbitaux de Delaunay, surface de Delaunay
Distinctions	médaille d'or de la Royal Astronomical Society (1870), membre étranger de la Royal Society (1869).

Charles-Eugène Delaunay, né le 9 avril 1816 à Lusigny-sur-Barse (Aube) et mort le 5 août 1872 dans la rade de Cherbourg, est un astronome et mathématicien français.

Biographie

Charles-Eugène Delaunay naît le 9 avril 1816 à Lusigny^[1]. Il est le fils de Jacques-Hubert Delaunay, géomètre, et de son épouse Catherine Choiselat^[2]. En 1818, la famille s'établit à Ramerupt où le père a acquis un office d'huissier^[3]. Delaunay y passe les premières années de son enfance^[3]. En 1826, afin de poursuivre sa scolarité à Troyes, il est placé chez son grand-oncle Joseph Cornet, menuisier^[3]. En 1828, il entre, comme pensionnaire, au collège de Troyes^[4]. En 1833, il prépare à Paris le concours d'entrée à l'École polytechnique et suit le cours de mathématiques spéciales du lycée Charlemagne^[5]. En 1834, il est admis à l'École polytechnique^[5]. Il en sort major en 1836^[5]. À sa sortie de l'École polytechnique, François Arago lui propose d'entrer, comme élève astronome, à l'Observatoire de Paris^[6]. Mais il en est dissuadé par Félix Savary et préfère entrer à l'École des Mines^[6]. En 1838, il est nommé répétiteur adjoint du cours de géodésie et machines à l'École polytechnique^[7] (géométrie descriptive, mécanique analytique, dessin mécanique et physique élémentaire). En avril 1841, il est reçu docteur ès sciences^[8]. En mai, il est nommé aspirant ingénieur des mines^[8]. Fin octobre, Jean-Baptiste Biot le choisit comme son suppléant pour le cours d'astronomie physique qu'il professe à la Sorbonne^[8]. En 1843, Delaunay est nommé ingénieur ordinaire des mines de deuxième classe^[8]. En décembre 1844, il est chargé du cours de mécanique physique et de géométrie descriptive à l'École des mines^[9]. De 1845 à 1851, il est professeur de mathématiques spéciales au collège Sainte-Barbe^[9]. Fin novembre 1849, il est nommé répétiteur à École polytechnique^[10]. Il intègre en 1849 le corps enseignant de la Sorbonne, où il devient professeur de mécanique physique, pour occuper deux années plus tard le même poste à l'École polytechnique. Fin novembre 1851, il est nommé titulaire de la chaire de mécanique et machines à l'École polytechnique^[11].

II siège en 1855 au Bureau des longitudes et à l'Académie des sciences et devient directeur de l'Observatoire de Paris en 1870. Il reçoit la même année la médaille d'or de la Royal Astronomical Society.

Son travail porte notamment sur la mécanique lunaire en tant que cas particulier du problème des trois corps. Son développement en séries pour calculer la position de la lune converge trop lentement pour être utilisable en pratique, mais fut un catalyseur pour le développement de l'analyse fonctionnelle. En 1866, il émet avec William Ferrel l'hypothèse d'un ralentissement de la rotation terrestre sous l'effet des marées océaniques.

Il apporta aussi une contribution importante en géométrie différentielle, en classant les surfaces de révolution de courbure moyenne constante, qui aujourd'hui portent son nom : surface de Delaunay. Il est fait membre étranger de la Royal Society en 1869.

Il meurt noyé lors d'un accident de bateau le 5 août 1872, en inspectant la fin des travaux de la récente rade artificielle de Cherbourg.

Travaux

Les éléments de Delaunay^[12]^,^{[N 1]} sont un ensemble de six éléments orbitaux. Les éléments $L$ , $G$ et $H$ sont homogènes à un moment cinétique par unité de masse^[12]. Les éléments $l$ , $g$ et $h$ sont sans dimension^[12]. Ils sont reliés aux éléments képlériens par^[14] :

{\begin{cases}L={\sqrt {\mu a}}&G=L{\sqrt {1-e^{2}}}&H=G\cos {i}\\l=M&g=\omega &h=\Omega \end{cases}}

où, d'une part^[15] :

$a={\frac {L^{2}}{\mu }}$ est le demi-grand axe ;
$e={\sqrt {1-{\frac {G^{2}}{L^{2}}}}}$ est l'excentricité ;
$i=\arccos {\frac {H}{G}}$ est l'inclinaison ;

et, d'autre part^[15] :

$M=l$ est l'anomalie moyenne ;
$\omega =g$ est l'argument du périastre ;
$\Omega =h$ est la longitude du nœud ascendant.

Le cas $G=L$ est celui d'une orbite circulaire ( $e=0$ )^[16] ; le cas $H=\pm {G}$ est celui d'une orbite équatoriale ( $i=0$ ou $i=\pi$ )^[16].

Honneurs et distinctions

Le 12 mars 1855^[17], Delaunay est élu à la section d'astronomie de l'Académie des sciences en remplacement de Victor Mauvais^[18].

Le 16 juin 1856, il est fait chevalier de la Légion d'honneur^[19].

Le 30 mai 1858, il est nommé membre correspondant de l'Académie royale des arts et manufactures de Toscane^[20].

La 10 avril 1862, il est nommé membre associé de la Société royale d'astronomie^[21].

Le 14 août 1867, il est élevé au grade d'officier de la Légion d'honneur^[22] ; et, le 18 du même mois, il est fait chevalier de l'ordre des Saints-Maurice-et-Lazare^[22].

Le 13 mai 1869, il est nommé membre étranger de la Royal Society^[23].

Le 8 novembre 1871, il est nommé membre de l'Académie royale des sciences de Suède^[24] ; et, le 29 décembre, de l'Académie impériale des sciences de Saint-Pétersbourg^[24].

Son nom fut gravé sur la tour Eiffel par Gustave Eiffel, parmi 72 scientifiques en reconnaissance de leurs contributions.

En 1935, l'Union astronomique internationale a donné son nom au cratère lunaire Delaunay.

Depuis 2006, son nom est porté par un laboratoire de recherche dépendant du CNRS et de l'Université de technologie de Troyes.

L'astéroïde (8688) Delaunay lui est également dédié.

Publications

Distinction des maxima et des minima dans les questions qui dépendent de la méthode des variations. Suivi de Mouvement de la Terre autour de son centre de gravité, Paris, Bachelier, 1841 (lire en ligne)
Cours élémentaire de mécanique théorique et appliquée, Victor Masson (éditeur), 1851, 700 p.
Traité de mécanique rationnelle (1856) - sur le site de la BNF
La Théorie du mouvement de la lune (2 volumes, 1860-1867) Tome 1 : dans Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France, 1860, tome 28, Tome 2 : dans Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France, 1867, tome 29
Cours élémentaire d'astronomie (5^e édition, 1870) - sur le site de la BNF
Le collège de Lusigny-sur-barse (Aube) porte son nom.
Certaines œuvres de Delaunay sont numérisées sur la bibliothèque numérique de l'Observatoire de Paris.

Notes et références

Notes

↑ Les éléments de Delaunay sont aussi connus comme les coordonnées de Delaunay^[13].

Références

↑ Thévenot 1878, § I^er, p. 131.
↑ Thévenot 1878, § I^er, p. 131-132.
↑ ^{a b et c} Thévenot 1878, § I^er, p. 132.
↑ Thévenot 1878, § I^er, p. 133.
↑ ^{a b et c} Thévenot 1878, § I^er, p. 134.
↑ ^{a et b} Thévenot 1878, § I^er, p. 135.
↑ Thévenot 1878, § I^er, p. 136.
↑ ^{a b c et d} Thévenot 1878, § II, p. 139.
↑ ^{a et b} Thévenot 1878, § II, p. 141.
↑ Thévenot 1878, § II, p. 148.
↑ Thévenot 1878, § II, p. 150.
↑ ^{a b et c} Capderou 2011, chap. 6, sect. 6.3, § 6.3.6, p. 176.
↑ Ceccaroni, Biscani et Biggs 2014, sect. 7, p. 15.
↑ Capderou 2011, chap. 6, sect. 6.3, § 6.3.6, p. 176 (6.58).
↑ ^{a et b} Lara 2021, chap. 4, sect. 4.4, p. 85 (4.46).
↑ ^{a et b} Lara 2021, chap. 4, sect. 4.4, p. 85.
↑ Thévenot 1878, § III, p. 153.
↑ Thévenot 1878, § III, p. 152.
↑ Thévenot 1878, § III, p. 155.
↑ Thévenot 1878, § III, p. 164.
↑ Thévenot 1878, § IV, p. 170.
↑ ^{a et b} Thévenot 1878, § IV, p. 219.
↑ Thévenot 1878, § IV, p. 228.
↑ ^{a et b} Thévenot 1878, § IV, p. 251.

Voir aussi

Bibliographie

Biographies

[Aubin 2014] (en) David Aubin, « Delaunay, Charles-Eugène », dans Thomas Hockey (dir.) et al., Biographical encyclopedia of astronomers (BEA) [« Encyclopédie biographique des astronomes »], t. I^er : A-D, New York, Springer, coll. « Springer reference », juill. 2014, 2^e éd. (1^re éd. sept. 2007), 1 vol., LXII-632, ill., fig. et portr., 17,8 × 25,4 cm, rel. (ISBN 978-1-4419-9916-0, EAN 9781441999160, OCLC 926104684, DOI 10.1007/978-1-4419-9917-7, Bibcode 2014bea..book.....H, SUDOC 189032391, présentation en ligne), p. 548-549 (OCLC 7326757055, DOI 10.1007/978-1-4419-9917-7_347).
[Thévenot 1878] Arsène Thévenot, « Biographie de Charles-Eugène Delaunay », Mémoires de la Société académique d'agriculture, des sciences, arts et belles-lettres du département de l'Aube, t. XLII,‎ 1878, p. 129-186 (OCLC 13973415, BNF 31453880, SUDOC 030861519, lire en ligne).

Études

[Le Lay 2016] Colette Le Lay, « Introduction à la théorie de la Lune de Delaunay », Bibnum, n^o 683,‎ juin 2016, p. 9 p., fig. et portr. (lire en ligne).
[Persson 2016] Anders Persson (trad. de l'anglais par Alexandre Moatti), « Pourquoi la Lune nous abandonne-t-elle ? », Bibnum, n^o 678,‎ avr. 2016, p. 16 p., fig. et portr. (lire en ligne).

Divers

[Capderou 2011] Michel Capderou (préf. d'Hervé Le Treut), Satellites : de Kepler au GPS, Paris, Springer, hors coll., oct. 2011, 1^re éd., 1 vol., XXII-844, ill. et fig., 15,3 × 23,4 cm, br. (ISBN 978-2-287-99049-6, EAN 9782287990496, OCLC 780308456, BNF 42541514, DOI 10.1007/978-2-287-99050-2, SUDOC 156644711, présentation en ligne, lire en ligne).
[Ceccaroni, Biscani et Biggs 2014] (en) Marta Ceccaroni, Francesco Biscani et James Biggs, « Analytical method for perturbed frozen orbit around an asteroid in highly inhomogeneous gravitational fields : a first approach » [« Méthode analytique pour l'orbite gelée autour d'un astéroïde dans des champs gravitationnels hautement inhomogènes : une première approche »], Sol. Syst. Res., vol. 48, n^o 1,‎ janv. 2014, p. 33-47 (DOI 10.1134/S0038094614010031, Bibcode 2014SoSyR..48...33C, lire en ligne [PDF]).
[Chenciner 1989] Alain Chenciner, « Intégration du problème de Kepler par la méthode de Hamilton-Jacobi : coordonnées « action-angles » de Delaunay », dans Groupe de travail sur la lecture des Méthodes nouvelles de la mécanique céleste (H. Poincaré), Comptes rendus : 18 et 25 février 1988 – 24 mars 1988, Paris, Bureau des longitudes, service des calculs et de mécanique céleste, coll. « Notes scientifiques et techniques » (n^o S026), mars 1989, [1]-18-[1]-36-[1], 30 cm (OCLC 463720229, BNF 35576687, Bibcode 1989NSTBL..26.....C, lire en ligne [PDF]), p. 1-18.
[Lara 2021] (en) Martín Lara, Hamiltonian perturbation solutions for spacecraft orbit prediction : the method of Lie transforms, Berlin et Boston, W. de Gruyter, coll. « Studies in mathematical physics » (n^o 54), 10 mai 2021, 1^re éd., XIV-377 p., 17 × 24 cm (ISBN 978-3-11-066722-6, EAN 9783110667226, OCLC 1252705586, DOI 10.1515/9783110668513, présentation en ligne, lire en ligne).

Liens externes

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Hommage sur le site des Annales des mines.

[14] Les éléments de Delaunay sont aussi connus comme les coordonnées de Delaunay^[13].

[Thévenot1878131<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-1] Thévenot 1878, § I^er, p. 131.

[Thévenot1878131-132<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-2] Thévenot 1878, § I^er, p. 131-132.

[Thévenot1878132<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-3] {a b et c} Thévenot 1878, § I^er, p. 132.

[Thévenot1878133<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-4] Thévenot 1878, § I^er, p. 133.

[Thévenot1878134<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-5] {a b et c} Thévenot 1878, § I^er, p. 134.

[Thévenot1878135<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-6] {a et b} Thévenot 1878, § I^er, p. 135.

[Thévenot1878136<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr"_title="premier">I<sup>er</sup></abbr></span>-7] Thévenot 1878, § I^er, p. 136.

[Thévenot1878139<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="2"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">II</span></abbr></span>-8] {a b c et d} Thévenot 1878, § II, p. 139.

[Thévenot1878141<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="2"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">II</span></abbr></span>-9] {a et b} Thévenot 1878, § II, p. 141.

[Thévenot1878148<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="2"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">II</span></abbr></span>-10] Thévenot 1878, § II, p. 148.

[Thévenot1878150<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="2"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">II</span></abbr></span>-11] Thévenot 1878, § II, p. 150.

[Capderou2011176<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="chapitre(s)"_>chap.</abbr>&nbsp;6</span>,_<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="section(s)"_>sect.</abbr>_6.3</span>,_<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;6.3.6</span>-12] {a b et c} Capderou 2011, chap. 6, sect. 6.3, § 6.3.6, p. 176.

[CeccaroniBiscaniBiggs201415<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="section(s)"_>sect.</abbr>_7</span>-13] Ceccaroni, Biscani et Biggs 2014, sect. 7, p. 15.

[Capderou2011176_(6.58)<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="chapitre(s)"_>chap.</abbr>&nbsp;6</span>,_<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="section(s)"_>sect.</abbr>_6.3</span>,_<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;6.3.6</span>-15] Capderou 2011, chap. 6, sect. 6.3, § 6.3.6, p. 176 (6.58).

[Lara202185_(4.46)<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="chapitre(s)"_>chap.</abbr>&nbsp;4</span>,_<span_class="nowrap">sect._4.4</span>-16] {a et b} Lara 2021, chap. 4, sect. 4.4, p. 85 (4.46).

[Lara202185<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="chapitre(s)"_>chap.</abbr>&nbsp;4</span>,_<span_class="nowrap">sect._4.4</span>-17] {a et b} Lara 2021, chap. 4, sect. 4.4, p. 85.

[Thévenot1878153<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="3"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">III</span></abbr></span>-18] Thévenot 1878, § III, p. 153.

[Thévenot1878152<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="3"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">III</span></abbr></span>-19] Thévenot 1878, § III, p. 152.

[Thévenot1878155<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="3"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">III</span></abbr></span>-20] Thévenot 1878, § III, p. 155.

[Thévenot1878164<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="3"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">III</span></abbr></span>-21] Thévenot 1878, § III, p. 164.

[Thévenot1878170<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="4"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">IV</span></abbr></span>-22] Thévenot 1878, § IV, p. 170.

[Thévenot1878219<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="4"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">IV</span></abbr></span>-23] {a et b} Thévenot 1878, § IV, p. 219.

[Thévenot1878228<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="4"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">IV</span></abbr></span>-24] Thévenot 1878, § IV, p. 228.

[Thévenot1878251<span_class="nowrap"><abbr_class="abbr_"_title="paragraphe(s)"_>§</abbr>&nbsp;<abbr_class="abbr_"_title="4"_><span_class="romain"_style="text-transform:uppercase">IV</span></abbr></span>-25] {a et b} Thévenot 1878, § IV, p. 251.

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