| Naissance | Dijon (France) |
|---|---|
| Décès | (à 51 ans) Ancien 10e arrondissement de Paris (France) |
| Nationalité | .svg) Français |
| Domaines | Mathématiques,physique |
|---|---|
| Institutions | École nationale des ponts et chaussées École polytechnique |
| Diplôme | École nationale des ponts et chaussées |
| Renommé pour | Équations de Navier-Stokes |
| Distinctions | Officier de la Légion d'honneur (1831) |
Claude Louis Marie Henri Navier, né àDijon le et mort àParis le, est un ingénieur, mathématicien et économiste français duXIXe siècle.
Commeingénieur, inspecteur divisionnaire desponts et chaussées, c'est un bâtisseur de ponts, expert français desponts suspendus.
Commemathématicien, spécialiste demécanique newtonienne, il établit en1821 et1822 leséquations décrivant le mouvement des fluides, que nous connaissons sous une forme élaborée avec le double nom deNavier-Stokes, déterminante pour lamécanique des fluides.
Commeéconomiste, il fait progresser concrètement larationalité de l'action de l'État en formalisant l'un des premiers modes de calcul de l'utilité d'un équipement public, ainsi que les premiers éléments en vue d'unecomptabilité analytique.
Né àDijon sur la paroisse Saint Médard le, il est baptisé en l'églisesaint Médard le lendemain ; c'est le fils de Claude-Bernard Navier avocat auparlement de Bourgogne et de Dame Jeanne-Marie Pourcher. Son parrain est Claude Navier écuyerscelleur en lachancellerie du parlement de Bourgogne résidant àBourg-en-Bresse et sa marraine est Dame Marie Marguerite Pourcher veuve de Pierre Thomasset de Chessy demeurant ordinairement àChalon-sur-Saône.
Henri devient orphelin à neuf ans, après la mort de son père, avocat réputé et ancien député durant laRévolution. Son grand-oncleÉmiland Gauthey[1], ingénieur cantonnier ducorps des ponts et chaussées, s'occupe de son éducation à Paris, le considérant comme son fils avant de l'adopter avec sa femme Anne-Claude Gauthey (qu'il a épousée en 1792), elle aussi proche parente du jeune Henri[2].
Son oncle le pousse à se présenter à l'École polytechnique. Bien qu'étant parmi les derniers reçus en 1802, il y réussit sa scolarité et son classement lui permet d'intégrer le corps des ponts et chaussées. Il est nommé ingénieur ordinaire des Ponts et Chaussées en 1808. Plus tard, il deviendra inspecteur divisionnaire de ce corps et, semble-t-il quelque temps, inspecteur général à l'instar de son oncle.
Il dirige alors la construction des ponts deChoisy,Asnières etArgenteuil dans le département de laSeine. À Paris, il construit la passerelle de l'île de la Cité, mais ne peut mener à bien son grand projet de pont suspendu près de l'hôtel des Invalides, le Conseil municipal de Paris prétextant un tassement de terrain pour faire détruire le pont.
De 1819 à 1835, il assure le cours de mécanique appliquée de l'École nationale des ponts et chaussées (il y est titularisé en à la suite de la retraite d'Eisenmann). Au début des années 1820, il explore avecAugustin-Louis Cauchy les facettes de la théorie mathématique de l'élasticité, ce qui lui permet de proposer des équations sur le mouvement des fluides newtoniens.
Au moins deux voyages enAngleterre en 1821 et en 1823 lui permettent de devenir un spécialiste des ponts suspendus sur lesquels il rédige d'abord un mémoire en 1823, puis un traité complet très remarqué. En1824, il entre à l'Académie des sciences. En1831, il devient professeur d'analyse et de mécanique à l'École polytechnique en remplacement d'Augustin Louis Cauchy, démissionnaire. Il est fait chevalier de la Légion d'honneur en1831.
Navier est ensuite envoyé en Angleterre pour étudier les chemins de fer. Il publie à son retour des articles dans lesAnnales des ponts et chaussées.
Il meurt le à Paris et est inhumé aucimetière du Père-Lachaise (50e division).
Claude-Henri Navier est à la fois mathématicien et ingénieur, à l'exemple de son oncle et père adoptif, Émiland Gauthey. Il construit notamment une dizaine de ponts.
Les considérations savantes de Navier portaient peu : faire de Navier l’archétype de ces ingénieurs-savant « procède à coup sûr d’un contresens et relève d’un malentendu. (…) La figure de l’ingénieur-savant, tentant de réduire l’écart entre théories mathématiques et expérience du praticien, telle qu’a voulu l’incarner Navier, reste à son époque isolée. (…) Seul un très petit nombre de ses contemporains admire ses productions savantes, la très grande majorité les ignorant[3]. »
Navier en début de carrière est le constructeur de plusieurs ponts de chaînes sur la Seine. Sanotice sur le pont des Invalides illustre le désarroi de l'ingénieur responsable qui justifie ses choix. Le projet d'un pont en face des Invalides posait un enjambement à une arche de 155 mètres d'ouverture. Mais des lézardes dans les puits de retenue apportaient la crainte sur sa solidité. Le corps ordonne sa démolition.[citation nécessaire]
« …le corps des ponts-et-chaussées compte un certain nombre d’ingénieurs (…) plutôt portés à la théorie qu’à la pratique, qu’un certain nombre d’entre eux se soient livrés exclusivement à la science abstraite, et aient complètement dédaigné ou ignoré la pratique de leur art, ou bien aient commis des fautes graves dans l’exécution de leurs travaux, lorsque l'administration leur en a confié, ou lorsqu’ils n’ont pas eu le courage de se tenir éloignés d’occupations auxquelles ils étaient impropres, soit par une incapacité réelle, soit parce qu’ils s’étaient exclusivement adonnés à la science. La chute du pont suspendu des Invalides n’a pas besoin d’une autre explication. L’ingénieur qui a commis cette faute de construction est en même temps un des membres les plus distingués de l'Académie des sciences ; sa capacité, sa vocation scientifique, ne sont douteuses pour qui que ce soit. Son traité même sur les ponts suspendus est une œuvre de science de la plus haute valeur; mais il n’était pas constructeur, il n’était pas praticien. Élevé dans la hiérarchie de son corps seulement par ses œuvres scientifiques, ingénieur en chef, et auteur du meilleur traité sur les ponts suspendus, il fut choisi par la compagnie concessionnaire du pont des Invalides pour l’exécuter, et il se trompa »
— Stéphane Flachat, Du corps des ponts et chaussées (art. paru dansLe Globe[4], 20 janvier 1832).
« Parce que son concepteur (Navier) avait prétendu faire de cette réalisation (pont suspendu de des Invalides) l’illustration de l’apport des savoirs scientifiques à l’art des constructions, l’abandon de ce chantier devenait la preuve flagrante de l’incapacité de la théorie à venir au secours de la pratique et de la supériorité de l’approche empirique[5]. »
On lui doit plusieurs mémoires sur les canaux de navigation (1816). Ses rapports, mémoires et travaux de recherche sont publiés principalement dans lesAnnales des Ponts et Chaussées, lesAnnales de Chimie et leBulletin de la Société Philomatique. Bien que lesAnnales des Ponts et Chaussées renferment plusieurs articles théoriques de Navier sur les chemins de fer (pente maximale, force motrice, rayon des courbes...), il n'étudia ni construisit aucune ligne de chemin de fer ; l'étude de la ligne de Paris à Strasbourg qui lui fut confiée en 1833 fut réalisée par son adjoint l'ingénieur-en-chef Dausse[6].
Son approche d'enseignant témoigne d'un souci de justification physique des loisempiriques qui prévalaient alors dans les sciences de l'ingénieur. Ainsi, il est l'auteur d'un traité sur lesponts suspendus (1832), où il développe les lois régissant l'équilibre des solides élastiques.
Les leçons du professeur à l'école des Ponts et Chaussées ont été publiées en 1826, rééditées en 1833. Les leçons à l'école polytechnique sont imprimées en 1841.
Navier pose un premier mode de calcul de l'utilité d'un équipement public[7]. Il détermine la comparaison et différence de coût de transport effectué pour une tonne de pierre sur un kilomètre de route ou de canal. Sa méthode - au regard d'une analyse coûts/avantages contemporaine est imparfaite (les coûts de production et d'amortissement ne sont pas pris en compte de manière adéquate), mais il établit clairement une méthode moderne : « fonder l'action du secteur public sur une mesure permettant une comparaison comptable à des avantages et des coûts. Le problème du choix d'un canal [(d'un équipement public)] n'est plus laissé à l'estimation des seuls politiciens, mais devient un problème de gestion publique fondé sur le calcul, la comparaison et la prévision. » Par ailleurs, Navier fait œuvre de pionnier en matière decomptabilité analytique : les coûts annuels généraux de construction, administration et maintenance sont décomposés en dépenses de locomotives, fourgons, frais de magasins, frais d'expédition.
Claude-Henri Navier est marqué par les conceptions physiques dePierre-Simon de Laplace. Ingénieur chargé de la résistance des structures portantes, il est, avec Cauchy, à l'origine de la théorie générale de l'élasticité en1821. Il travaille aussi sur les applications pratiques desséries introduites parJoseph Fourier, son ancien professeur.
Sa contribution majeure reste toutefois sonmémoire sur les lois du mouvement des fluides en 1822, à l'origine deséquations de Navier-Stokes, équations centrales pour la modélisation enmécanique des fluides.
Officier de la Légion d'honneur.
: : Henri Navier | ||||||
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