Ernst Chladni

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Ernst Florens Friedrich Chladni, né le 30 novembre 1756 à Wittemberg, mort le 3 avril 1827 à Breslau, est un physicien allemand.

Chladni est le fondateur de l'acoustique moderne. Il étudiait expérimentalement les vibrations des plaques, en les saupoudrant de sable fin, obtenant ainsi les figures acoustiques qui portent son nom. Il publia en 1802 un Traité d'acoustique, en allemand, traduit en français en 1809. Outre ses travaux sur les plaques, il mesura la vitesse de phase du son dans différents gaz en utilisant un tuyau d'orgue, selon la méthode de Gassendi.

Il inventa un nouvel instrument de musique, l'euphone ou clavicylindre, un instrument dérivé de l'harmonica de verre de Benjamin Franklin.

Chladni voyagea toute sa vie, et écrivit sur plusieurs autres sujets. Il fut le premier à écrire que les météorites sont originaires du système solaire, et que, attirées par le champ gravitationnel terrestre, les frottements de l'atmosphère, qu'elles traversent à grande vitesse dans leur chute, les échauffent et les rendent lumineuses[1]. On lui doit aussi des Dissertations sur les météores et les aérolithes (Vienne, 1819).

Biographie[modifier | modifier le code]

Fils d'un professeur, président de la faculté de droit de Wittenberg, Ernst Florens Friedrich Chladni y naquit le 30 novembre 1756. Il reçut de son père, puis de Mücke, recteur du collège de Grimma une éducation rigoureuse, qui eut pour conséquence un goût marqué pour l'indépendance et pour les voyages. Son père lui imposa des études de droit. Étudiant à Leipzig, il put aussi commencer à pratiquer la musique. Diplômé, il commença une carrière juridique, jusqu'à la mort de son père, après laquelle il dirigea ses efforts vers la physique et les sciences naturelles. Il commença alors ses expérimentations sur le son et les vibrations, commençant par le domaine connu des cordes, avant de s'intéresser aux plaques de verre et de métal, dont il eut l'idée d'entretenir la vibration par un archet. Il publia son premier mémoire à ce sujet à Leipzig en 1787. Persuadé que la gloire de l'invention d'un instrument de musique surpasserait celle due à des publications théoriques, il créa entre 1780 et 1790 l'euphone, constitué de petits cylindres de verre accordés par un mécanisme caché, puis en 1800 le clavicylindre, utilisant le même dispositif d'accord, qu'il ne publia que vers la fin de sa vie. Il ne renonça pas, pourtant à publier son Traité d'acoustique à Leipzig en 1802, dont il donna lui-même la traduction française parue à Paris en 1809. Il poursuivit ensuite en Allemagne sa carrière de chercheur et d'enseignant jusqu'à sa mort le 4 avril 1829[2].

À partir de 1787, Chladni se fit « une grande réputation par ses travaux sur le son, l'écho et le ton ».

Les figures acoustiques de Chladni[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Figure de Chladni.
Figures acoustiques de Chladni

Ernst Chladni prit un disque de cuivre saupoudré de sable et en frotta le bord avec un archet : il obtint des figures géométriques. "Qu'on juge de mon étonnement en voyant ce que personne n'avait encore vu. Il apparut une étoile à 10 ou 12 rayons, qui m'évoqua aussitôt les expériences sur les figures électriques [de Lichtenberg, en 1777]." Ce sont les figures acoustiques de Chladni. La première description du phénomène apparaît dans Entdeckungen über die Theorie des Klanges.(Leipzig 1787)

Les figures de Chladni
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Vibration

Les figures constituent un élément spectaculaire des recherches de Chladni. Il énonça la loi de Chladni, qui relie les fréquences et les modes de vibration pour des disques[3].

Les météorites[modifier | modifier le code]

Chladni a aussi mené des études sur les météorites. En 1794, avec la publication de son ouvrage De l'origine de la masse de fer trouvée par Pallas et d'autres similaires, et sur quelques phénomènes naturels en relation avec elles, il émettait la thèse, révolutionnaire pour l'époque et très contestée au début, que les météorites trouvées sur la terre ont leur origine dans l'espace cosmique et sont des vestiges de la phase de formation des planètes de notre système solaire.

C'était un travail novateur à tous égards, dont les scientifiques les plus reconnus et les meilleurs esprits de cette fin du XVIIIe siècle – y compris Lichtenberg, Goethe et Humboldt refusèrent les conclusions, notamment parce que les mesures de Benzenberg et Brandes, deux élèves de Lichtenberg, avaient prétendu établir que les météores étaient un phénomène purement atmosphérique. Cependant, Lichtenberg pensait que Chladni pouvait avoir raison, et l'incita à poursuivre son travail sur l'origine des météorites.

Dans les années qui suivirent, plusieurs observations circonstanciées et les descriptions scientifiquement étayées de chutes de météorites confirmèrent les résultats de ses recherches. En 1795, une grande météorite fut observée jusqu'à sa chute à Wold Newton (Yorkshire, Angleterre) et un fragment, connu comme la météorite de Wold Cottage, fut confié au chimiste britannique Howard qui, avec le minéralogiste français Bournon, analysa très précisément sa composition et conclut qu'une origine extraterrestre était probable. En 1803, le physicien et astronome Jean-Baptiste Biot fut mandaté par le ministre de l'Intérieur Chaptal pour enquêter sur une pluie de météorites à L'Aigle. Contrairement à l'ouvrage de Chladni et à la publication scientifique de Howard et Bournon, le rapport de Biot, écrit dans un style vivant, devint très populaire et convainquit plus de lecteurs de la pertinence des conclusions de Chladni.

Aujourd'hui, Chladni est considéré comme l'un des fondateurs de la science moderne des météorites.

Publications[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) E. F. F. Chladni, « Observation on a mass of iron found in Siberia by Professor Pallas, and other masses of the like kind, with some conjectures respecting their connection with certain natural phenomena », Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 2,‎ , p. 1-8.
  2. François-Joseph Fétis, Biographie universelle des musiciens et bibliographie générale de la musique, vol. 2, Paris, Firmin-Didot, p. 277-282 « Chladni ».
  3. Laurent Pottier, « La nature du son musical » (consulté le 25 mars 20108).