Auguste Bravais fut un grand savant qui se distingua autant en mathématiques que dans les sciences physiques, il est réputé notamment pour ses travaux en cristallographie - on lui doit les "réseaux de Bravais".
Auguste Bravais est né le 23 août 1811, à Annonay. Son père François-Victor (1764-1852) était médecin et botaniste passionné (on lui doit l’introduction de la culture du Dalhia en France) ; sa mère est Aurélie-Adélaïde Thomé (1774-1814). Il fit ses études au Collège Stanislas à Paris puis intégra l'École Polytechnique en 1829. Continuant à travailler les sciences naturelles et les mathématiques, il fut reçu au Doctorat ès Sciences à l'Université de Lyon en 1837 .
D'une très grande curiosité, 
on lui doit de nombreux mémoires : - niveau de la mer - Phénomènes crépusculaires - Mouvements propres du soleil - Aphélies - Arc en ciel Blanc - Halos et phénomènes optiques qui les accompagnent - Influence de la rotation de la terre sur le pendule conique, ainsi que plusieurs études botanniques en collaboration avec son frère Louis.
Il est Officier de marine à la fin de ses études.
Mission avec la Marine
Grand aventurier, il embarqua sur le "Finistère" en 1832, puis sur le "Loiret" et coopéra à des travaux d'hydrographie le long des côtes algériennes.
À la tête de 37 marins, le Lieutenant de vaisseau Bravais enleva aux cavaliers d’Abdel Kader, deux de leurs prisonniers, le Commandant et le Chirurgien du "Loiret". Pendant ses voyages comme pendant ses congés, Auguste Bravais continuait à travailler les mathématiques et les sciences naturelles.
Le ministre de la marine attacha Auguste Bravais à la Commission Scientifique du Nord. Il le désigna pour embarquer avec Charles Martins sur la Corvette "La Recherche" sur laquelle il fit plusieurs voyages d’étude, notamment au Spitzberg et en Laponie, au secours de la "Lilloise" en 1835 et 1836. Blessé à la jambe, il fut obligé d’hiverner en Laponie où il compléta ses travaux sur les phénomènes crépusculaires, les halos, les aurores boréales en 1838 et 1839. En 1841, il publie avec C. Martins, un compte-rendu d'une étude ayant pour objet la fiabilité des baromètres. Il fut l'un des plus grands spécialistes des aurores boréales.
Expédition au Mont-Blanc
Après une intervention d'Arago en 1844, Villemain ministre de l'instruction publique, obtint du parlement l'autorisation pour Auguste Bravais d’organiser une expédition scientifique au Mont-Blanc afin d'y compléter les observations de Saussure. Ses recherches furent consacrées à l'optique des phénomenes atmosphériques notamment aux parélies et aux halos. Auguste Bravais, Charles Martins et le Docteur Lepileur passèrent plusieurs jours sur la montagne dont une journée au sommet même du Mont-Blanc où ils firent de nombreuses observations scientifiques sur les lois de la pesanteur controlées à la station d'expériences de Chamonix par l’Abbé Camille Bravais, frère d'Auguste.
Enseignant
Il fut nommé professeur de mathématiques appliquées à l'astronomie à la Faculté des Sciences de Lyon à partir de 1840. Puis, il succéda à Lainé à la chaire de physique de l'École Polytechnique entre 1845 et 1856, date à laquelle il fut remplacé par Hureau de Sénarmont.
Co-fondateur de la Société Météorologique, il est élu membre de l'Académie des sciences en 1854, où il succéda à Roussin. Il fut élevé au grade d'Officier de la légion d'Honneur.
Malade, il dût cesser toute activité à partir de 1856.
Cristallographie
La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines à l'échelle atomique. L'arrangement spatial des atomes dans la matière est étroitement lié à ses propriétés. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l’échelle atomique ou moléculaire. Ce caractère périodique est appelé la maille élémentaire. A. Bravais publia un mémoire traitant de cristallographie en 1847.
Réseaux de Bravais
Auguste Bravais s'intéressa à l'étude des formes externes des cristaux et à celle de leur structure interne et formula l'hypothèse de la structure réticulaire des cristaux.
En 1848, à partir des différentes combinaisons des éléments de symétrie cristalline, il définit de façon rigoureuse, 32 classes de symétrie, qui elles-mêmes se répartissent en 14 types de réseaux (il n'existe pas d'autre façon de disposer des points dans l'espace, afin de réaliser un réseau ou une maille, de manière à ne laisser aucun volume libre entre les réseaux). Les 14 réseaux de Bravais sont des expansions des 7 formes primitives de cristaux (les systèmes cristallins) .
C'est à cette époque qu'il énonce sa théorie du réseau cristallin périodique qui complète la théorie d'Haüy. Il définit un réseau comme étant un modèle théorique de cristal, qui serait une structure infinie constituée par la répétition, par la translation dans trois directions de base, d'un motif élémentaire.
Bravais a calculé toutes les circonstances du phénomène ; au moyen de ses ingénieux appareils. Il est également parvenu à donner la reproduction artificielle des cercles, ainsi que celui des anthélies et de leurs arcs dans une chambre obscure au moyen d'un prisme en glace qu'il faisait tourner très rapidement en y projetant les rayons solaires.
L'hypothèse émise par Bravais en 1849 de la structure réticulaire des cristaux fut vérifiée en 1912 grâce à la diffraction des rayons X.
L'ombre des montagnes
Lorsqu'on se trouve placé au sommet d'une très haute montagne, l'ombre que projette le soleil à son coucher se dirige vers le ciel, et produisant quelquefois un magnifique phénomène, observé par Bravais et Martins, dans une de leurs excursions au Mont-Blanc. Bravais en a donné la description suivante :
"Le soleil approchant de l'heure de son coucher, nous jetâmes les yeux du côté opposé à l'astre, et nous aperçûmes, non sans quelque étonnement, l'ombre du Mont-Blanc qui se dessinait sur les montagnes couvertes de neige de la partie est de notre panorama. Elle s'éleva graduellement dans l'atmosphère, où elle atteignit la hauteur d'un degré, restant encore parfaitement visible.
L'air, au-dessus du cône d'ombre, était teint de ce rose pourpre que l'on voit, dans les beaux couchers de soleil, colorer les hautes cimes ; le bord de cette teinte offrait une zone plus intense, et cette bordure continue rehaussait l'éclat du phénomène".
"Que l'on imagine maintenant les montagnes de la grande vallée d'Aoste projetant, elles aussi, à ce même moment, leur ombre dans l'atmosphère, la partie inférieure sombre avec un peu de verdâtre, et au-dessus de chacune de ces ombres la nappe rose purpurine avec la ceinture rose foncée qui la séparait d'elles ; que l'on ajoute à cela la rectitude du contour des cônes d'ombre, principalement de leur arête supérieure, et enfin les lois de la perspective faisant converger toutes ces lignes l'une sur l'autre, vers le sommet même de l'ombre du Mont-Blanc, c'est-à-dire au point du ciel où les ombres de nos corps devaient être placées, et l'on n'aura encore qu'une idée incomplète de la richesse du phénomène météorologique qui se déploya pour nous pendant quelques instants. Il semblait qu'un être invisible était placé sur un trône bordé de feu, et que, à genoux, des anges aux ailes étincelantes l'adoraient, tous inclinés vers lui. À la vue de tant de magnificence, nos bras et ceux de nos guides restèrent inactifs, et des cris d'enthousiasme s'échappèrent de nos poitrines. J'ai vu les belles aurores boréales du Nord [sic] avec leurs couronnes zénithales aux colonnes diaprées et mobiles, que nos plus beaux feux d'artifice ne sauraient égaler par leurs effets ; mais la vue de l'ombre du Mont-Blanc me paraît plus grandiose encore".
Formes symétriques des flocons
Dès 1623, après une chute de neige, Peiresc observe au microscope que les flocons ont des formes toujours symétriques, comme une étoile à six branches, avec des facettes hexagonales réfléchissantes. C'est le point clé de l'explication des parélies pressentie par Peiresc et Gassendi. C'est seulement au XIXe siècle qu'Auguste Bravais, professeur à l'École polytechnique, le démontrera. Les arcs-en-ciel sont dus à des gouttelettes d'eau en suspension dans l'air, à faible altitude. Les phénomènes de parélies sont dus à la présence de cristaux de glace ou de neige dans la haute atmosphère. Les arcs-en-ciel sont des phénomènes de réfraction qui donnent des teintes "irisées" avec de belles couleurs. Les parhélies sont obtenues par réflexion sur les faces planes des cristaux de glace qui agissent comme de petits miroirs. Ce sont des phénomènes "blancs". Les parhélies sont des phénomènes très lumineux. Les faux soleils peuvent être aussi lumineux que le vrai. Les parhélies sont très spectaculaires mais très rares.
Auguste Bravais avait épousé en 1847, Antoinette Moulie de Paris, dont il eut un fils unique mort en bas âge. Douloureusement frappé par cette perte cruelle, il travailla nuit et jour, tomba gravement malade et mourut à Versailles en 1863. Sa veuve embrassa la vie religieuse au couvent des Clarisses de Versailles, consacra sa fortune à cet ordre et y termina ses jours le 11 février 1885 comme vicaire de l’abbesse .
Auguste Bravais est décédé le 30 mars 1863, au Chesnay. Son buste figure en mairie d'Annonay.
Fragment de l'Éloge historique d'Auguste Bravais, lu devant l'Académie des Sciences, dans sa séance publique du 6 février 1865 par M. Elie de Beaumont , Secrétaire perpétuel.
N.B.: Si vous avez des renseignements complémentaires sur la biographie de ce personnage contactez-moi s.v.p.
Publications
- Auguste Bravais, 1847, Mémoire sur les halos et les phénomènes optiques les accompagnent Journal de l'école polytechnique, XXXIe cahier, 18,1, Paris, 1847.
- Auguste Bravais : de la Laponie au Mont-Blanc, par Marie-Hélène Reynaud , Vivarais éditeur, 1991.
- Etudes Cristallographiques par A. Bravais, Lieutenant de vaisseau, Professeur à l'École Polytechnique, Bachelier éditeur à Paris, 1851
Sources
- Auguste Bravais, dans Mémoire d'Ardèche et Temps Présent, cahier n° 95 du 15 août 2007.