Voir la source de François Massieu

{{homonyme|Massieu}}
{{Infobox Biographie2
|lieu de décès={{8e arrondissement de Paris}}}}
'''François Jacques Dominique Massieu''' ({{Date de naissance-|4|août|1832}} à [[Vatteville-la-Rue]] - {{Date de décès-|5|février|1896}} à [[Paris]]) est un [[mathématicien]] et [[physicien]] [[France|français]].

[[École polytechnique (France)|Polytechnicien]] (promotion X 1851), élève à l'[[Mines ParisTech|École des mines]] (6 étudiants) d'{{date-|août 1853}} à {{date-|mars 1856}}, sorti {{6e}}, il est titularisé dans le [[Corps des mines]] le {{date-|10 janvier 1857}}. Il est nommé chevalier de la [[Ordre national de la Légion d'honneur|Légion d'honneur]] en 1869, puis promu officier en 1892<ref>{{Base Léonore|LH//1779/52}}.<br>[https://www.leonore.archives-nationales.culture.gouv.fr/ui/notice/253295 Dossier de promotion] de François Massieu aux grades de chevalier puis d'officier de la [[Légion d'honneur]].</ref>.

== Biographie ==
François Jacques Dominique Massieu nait en 1832 à Vatteville-la-Rue (Seine-Inférieure, aujourd'hui [[Seine-Maritime]]) dans une famille modeste. Il a perdu son père avant sa naissance<ref name="Balian2015">[http://www.academie-sciences.fr/pdf/hse/evol_Balian2.pdf ''François Massieu et les potentiels thermodynamiques''], par [[Roger Balian]], membre de l'[[Académie des sciences (France)|Académie des sciences]], Histoire des sciences / Évolution des disciplines et histoire des découvertes – avril 2015.</ref>{{,}}<ref name="Nivoit1897">[http://www.annales.org/archives/x/massieu.html Notice sur la vie et les Travaux de M. Massieu, Inspecteur général des mines], par M. E. Nivoit, Ingénieur en chef des Mines, Annales des Mines, {{9e|série}} {{vol.|11}}, 1897.</ref>. Son instituteur détecte sa brillante intelligence et l'encourage à poursuivre ses études à [[Rouen]]. En 1851, il entre à l'[[École polytechnique (France)|École polytechnique]] et devient ingénieur du [[Corps des Mines]] en 1857. Pendant sa formation, il fait l'étude de la voie du chemin de fer de Paris au Havre et à Dieppe.

Nommé [[Corps des mines|ingénieur des mines]] à Caen en 1859, il consacre ses loisirs aux études des sciences pures 

En 1861, il obtient le grade de [[Doctorat en sciences|docteur ès sciences]] mathématiques en soutenant deux thèses à la [[Faculté des sciences de Paris|Sorbonne]], titres qui lui permettent d'être nommé à l'Université.

La même année, à la suite du décès prématuré de [[Joseph Marie Élisabeth Durocher]] en 1860, il est nommé Professeur de Minéralogie et Géologie à l’[[université de Rennes]] et à la tête du sous-arrondissement minéralogique. À ce titre, comme successeur de Durocher, François Massieu publie en 1866 la carte géologique du département d'[[Ille-et-Vilaine]] au 1/160 000, utilisant les documents recueillis par [[Théodore Lorieux]] et Durocher. Sa titularisation au poste de professeur intervient en 1864<ref>Discours de rentrée prononcé par M. Massieu, professeur de géologie à la Faculté des sciences. In-8°, 22 p. Rennes : impr. de G. Oberthur , (1865).</ref>. Il restera à Rennes jusqu'en 1887.

Pendant la [[guerre franco-allemande de 1870]], avec les seules ressources de leurs laboratoires, François Massieu et son collègue chimiste et enseignant [[Georges Lechartier]] contribuent à l'[[effort de guerre]] en inventant des procédés et des appareils pour produire en quantité du [[Fulminate de mercure(II)|fulminate de mercure]], indispensable pour la fabrication des [[amorce (munition)|amorces]] des [[Cartouche (munition)|cartouche]]s<ref>{{Lien web
 | url         = https://www.espace-sciences.org/sciences-ouest/100/magazine/100
 | titre       = Les 10 ans de la culture scientifique en Bretagne
 | auteur      = Espace des Sciences
 | site        = [[Espace des sciences|espace-sciences.org]]
 | date        = mai 1994
 | consulté le = 19 octobre 2023
}}.</ref>. 

Comme conseiller municipal, il joua aussi un rôle dans la vie politique locale en s'occupant principalement des questions d'hygiène et d'assainissement et s'investit de 1873 à 1879 dans la lutte que soutient la municipalité pour obtenir les travaux de captation dans les bassins des rivières de la [[Loisance]] et de la [[Minette (rivière)|Minette]] qui alimentent la Ville de Rennes en eau potable depuis 1882 et la création des égouts<ref>{{Lien web
 | url         = https://www.ouest-france.fr/bretagne/rennes-35000/francois-massieu-le-pere-du-tout-legout-934970
 | titre       = François Massieu, le père du tout à l'égout
 | auteur      = Ouest-France
 | site        = [[Ouest-France|ouest-france.fr]]
 | date        = 22 janvier 2013
 | consulté le = 20 octobre 2023
}}.</ref>. 

Quand il s'installe à Paris en qualité d'inspecteur général des mines et directeur du contrôle technique des chemins de fer de l’État, il renonce à son enseignement et est mis en congé le {{date-|1 Décembre 1886}}. Décédé en 1896, il est inhumé dans son village natal de Vatteville.

François Massieu a été un savant d'une culture et d'une activité exceptionnelles. Il a accompli des travaux scientifiques remarquables dans des domaines divers, principalement les [[mathématiques]], la [[physique théorique]] et la [[thermodynamique]], en parallèle de son enseignement de la [[minéralogie]] et la [[géologie]] pendant plus de 25 ans. Cependant on lui connaît peu de travaux en géologie à part la publication de la carte géologique du département d'Ille-et-Vilaine à partir des observations de [[Théodore Lorieux]] et des carnets de notes laissés par [[Joseph Marie Élisabeth Durocher|Joseph Durocher]] qu'il résuma<ref>{{Ouvrage|langue=|auteur1=M.-A. Ollivier, Sous la coordination de Jean-Pierre Brun et Marie-Anne Ollivier|titre=150 ans de géologie à Rennes|passage=Hors série {{n°|3}}|lieu=Rennes|éditeur=Géosciences Rennes|année=2000|pages totales=105|isbn=|lire en ligne=|titre chapitre=Le laboratoire de géologie de la Faculté des Sciences de Rennes, 1840-1930}}.</ref>. Il est notamment réputé pour les travaux de recherches sur les freins de locomotives, qui servent de références aux ingénieurs de son époque. 

En créant la notion de [[potentiel thermodynamique]], il a réalisé une avancée importante pour la thermodynamique<ref>''Exposé des principes fondamentaux de la théorie mécanique de la chaleur'', F. Massieu, in-4°, 31 p. {{s.l.}} Éditeur, 1873.</ref>. Comme ingénieur des mines, il a exercé un rôle de conseil entre autres dans la construction de chemins de fer<ref>''Étude sur les enclenchements entre leviers servant à la manœuvre des signaux, aiguilles, etc., des chemins de fer'', par feu M. Massieu,... revue et publiée par M. Louis Étienne,... {{in-8o}}, 150 p. Extrait des "Annales des mines". Livr. d'octobre et de novembre 1897. P. Vicq-Dunod , Paris, 1897.</ref>, les adductions d'eau, les réseaux d'égouts.

== Distinctions ==
* {{déco|OIP}}
* {{déco|OLH|1892}}.

== Œuvres ==

=== Thèses ===
Pour obtenir le grade de docteur ès sciences mathématiques, Massieu soutint en 1861 deux thèses sur des sujets très différents. Elles sont regroupées dans le même ouvrage consultable en ligne<ref>{{ouvrage
|prénom1=F.
|nom1=Massieu
|titre=Sur les intégrales algébriques des problèmes de mécanique. Suivie de Sur le mode de propagation des ondes planes et la surface de l'onde élémentaire dans les cristaux biréfringents à deux axes
|éditeur=Mallet-Bachelier
|lieu=Paris
|année=1861
|lire en ligne=http://jubilotheque.upmc.fr/ead.html?id=TH_000262_001
}}.</ref> ainsi que les analyses détaillées qui en ont été publiées  en 1897 dans sa notice nécrologique par [[Edmond Nivoit]]<ref name="Nivoit1897"/> et en 2015 par [[Roger Balian]]<ref name="Balian2015"/>.

La première thèse de [[mécanique analytique]] est l'étude d'ensembles de points matériels assujettis à demeurer sur une surface donnée. Dans ce travail Massieu recherche des fonctions conservatives au cours du temps, comme c'est le cas pour l'[[conservation de l'énergie|énergie totale]]. Elles sont dites ''[[intégrale première|intégrales premières]]'' et leur détermination facilite la solution des [[équation du mouvement|équations du mouvement]]. Dans sa seconde thèse Massieu fait la théorie de la propagation des ondes planes dans les cristaux [[Biréfringence|biréfringents]]. Dans ces travaux il fait preuve d'une grande maîtrise de l'outil mathématique dans ses applications à la physique. C'est cette capacité qui lui permettra de créer la notion de [[potentiel thermodynamique]] à la base de la thermodynamique chimique.

=== Les potentiels thermodynamiques ===
{{Article détaillé|Fonction de Massieu|Potentiel thermodynamique}}

Massieu est le premier à avoir introduit la notion de [[potentiel thermodynamique]] qu'il désigne sous le nom de [[Fonction caractéristique (thermodynamique)|fonction caractéristique]].

Les deux grandeurs [[énergie interne]] <math>U</math> et [[entropie (thermodynamique)|entropie]] <math>S</math> ont déjà été définies par [[Sadi Carnot (physicien)|Carnot]] et [[Rudolf Clausius|Clausius]]. L'objectif de Massieu est d'obtenir une fonction unique à partir de laquelle on pourrait calculer toutes les propriétés (comme les [[capacité thermique|capacités thermiques]], le [[coefficient de dilatation]], le [[compressibilité|coefficient de compressibilité]], etc.) d'un corps quelconque.

Dans ses deux courtes publications parues en 1869<ref>F. Massieu, ''Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences'', vol. 59, 1869, {{p.}} 858 et 1057.</ref>, Massieu définit deux fonctions caractéristiques, selon le couple de  variables indépendantes choisi :
* [[température]] <math>T</math> et [[volume]] <math>V</math> : <math>\psi = S - {U \over T} </math>, en notation moderne<ref name="IUPACnotation">''Green Book'' ([[Union internationale de chimie pure et appliquée|IUPAC]]), [[Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry]], page 56, édition 2007.</ref> <math>J = - {F \over T}</math>, fonction de Massieu, avec <math>F</math>, énergie de Helmholtz ou [[énergie libre]] ; 
* température <math>T</math> et [[pression]] <math>p</math> : <math>\psi^\prime = \psi - {pV \over T}</math>, en notation moderne<ref name="IUPACnotation"/> <math>Y = -{G \over T}</math>, fonction de [[Max Planck|Planck]], avec <math>G</math>, énergie de Gibbs ou [[enthalpie libre]].

Ces fonctions <math>J</math> et <math>Y</math> sont aussi appelées respectivement première et deuxième [[fonction de Massieu]]. Cette dernière est utilisée dans les tables thermodynamiques, quoique sous une forme légèrement modifiée, pour tabuler les grandeurs thermodynamiques des composés purs dans les [[état standard|conditions standards]]. Massieu a montré qu'un potentiel thermodynamique permet de calculer les autres grandeurs thermodynamiques du composé, par exemple les [[capacité thermique|capacités calorifiques]].

En 1876, Massieu présente une autre fonction caractéristique qui n'est autre que <math>-F</math>, l'opposé de la fonction énergie libre actuelle<ref name="Balian2015"/>{{,}}<ref>F. Massieu, ''Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des sciences de l'Institut national de France'', {{t.|22}}, N° 2, 1876, {{p.}} 1-92.[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k33271/f71.item Disponible sur Gallica.].</ref>. La même année [[Willard Gibbs|Gibbs]] définit de son côté <math>G</math> dans un ouvrage dans lequel il cite les travaux de Massieu<ref name="Balian2015"/>{{,}}<ref>{{en}} J.W. Gibbs, ''Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences'', {{vol.|3}}, 1876, {{p.}} 108-248 et 1878, {{p.|343-524}}. [http://web.mit.edu/jwk/www/docs/Gibbs1875-1878-Equilibrium_of_Heterogeneous_Substances.pdf On the Equilibrium_of_Heterogeneous_Substances.pdf].</ref>{{,}}<ref>J. Willard Gibbs, traduit par [[Henry Le Chatelier]], « Équilibre des systèmes chimiques », note 1 {{p.}}53, {{éd.}} G. Carré et C. Naud (Paris), 1899, [https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k918008 Disponible sur Gallica].</ref> :

{{citation|{{Langue|en|Massieu appears to have been the first to solve the problem of representing all the properties of a body of invariable composition which are concerned in reversible processes by means of a single function.}}}}

({{Trad.}} Massieu semble avoir été le premier à avoir résolu le problème de la représentation de toutes les propriétés d'un corps de composition constante impliquées dans des processus réversibles au moyen d'une fonction unique.)

La fonction <math>F</math> (ou <math>A</math>) est définie en 1882 par [[Hermann von Helmholtz|Helmholtz]]<ref name="Balian2015"/>. Le mot « [[enthalpie]] » est attribué à [[Heike Kamerlingh Onnes]], qui l'aurait créé avant 1909, mais la notion avait été employée bien avant, par Gibbs notamment<ref>{{article |langue=en | volume = 79 | numéro = 6 | pages = 697 | nom = Howard | prénom = Irmgard K. | titre = H Is for Enthalpy, Thanks to Heike Kamerlingh Onnes and Alfred W. Porter | journal = J. Chem. Educ. | date = june 1, 2002 | doi = 10.1021/ed079p697}}.</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
===Bibliographie===
* [[Edmond Nivoit]], [https://patrimoine.mines-paristech.fr/scripto/transcribe/252/70839 ''Notice sur la vie et les travaux de M. Massieu, inspecteur général des mines''], extrait des ''[[Annales des mines]]'' de {{date-|mars 1897}}, tiré à part éd. P. Vicq-Dunod, 1897, 27 pages ; lire aussi dans les [http://www.annales.org/archives/x/massieu.html Archives de l'X].
* [[Roger Balian]], [https://www.academie-sciences.fr/fr/Evolution-des-disciplines-et-histoire-des-decouvertes/francois-massieu-et-les-potentiels-thermodynamiques.html''François Massieu et les potentiels thermodynamiques''], extrait des'' Évolution des disciplines et histoire des découvertes '' d'{{date-|avril 2015}} - [[Institut de France]] - [[Académie des sciences (France)|Académie des sciences]].

=== Articles connexes ===
* [[Fonction de Massieu]]

=== Liens externes ===
{{Autres projets|commons=Category:François Jacques Dominique Massieu|François Massieu}}
{{Liens}}

{{Portail|mathématiques|France au XIXe siècle}}

{{CLEDETRI:Massieu, Francois Jacques Dominique}}
[[Catégorie:Mathématicien français du XIXe siècle]]
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[[Catégorie:Officier de la Légion d'honneur promu en 1892]]
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