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Jean-Marc Ginoux

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Jean-Marc Ginoux
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Jean-Marc Ginoux en 2009.
Naissance
Toulon (France)
Nationalité Drapeau de la France France
Domaines systèmes dynamiques théorie du chaos histoire des sciences

Jean-Marc Ginoux est un mathématicien et historien des sciences français. Docteur en mathématiques appliquées[1] et en histoire des sciences, maître de conférence HDR, il enseigne les mathématiques appliquées à l'institut universitaire de technologie de Toulon, l'histoire des sciences et l'épistémologie à l'Ecole Centrale Paris et à l'Ecole Centrale Marseille. Il et est chercheur associé au Laboratoire d'Informatique et des Systèmes [2] (UMR 7020) et aux Archives Henri Poincaré (UMR 7117). Il est l'auteur de plusieurs ouvrages en sciences et histoire des sciences.

Biographie

Ginoux débute ses études avec un DEUG en sciences de l'université de Toulon, suivi d'une licence et une maîtrise en physique théorique à l'Université Nice-Sophia-Antipolis et un DEA de physique théorique dans la même université[2]. Parallèlement à ses études, il est maître auxiliaire dans le secondaire de 1995 à 2003, et obtient le CAPES de physique-chimie en 2004, tout en enseignant à l'université de Toulon, comme vacataire, ATER puis certifié détaché[3].

En 2005, il obtient à l'université de Toulon un doctorat en sciences avec sa thèse Stabilité des systèmes dynamiques chaotiques et variétés singulières dirigée par Bruno Rossetto et Jean-Louis Jamet[4]. Nommé maître de conférences en 2006 dans cet établissement, il y enseigne à partir de 2007 les mathématiques appliquées au département de génie mécanique et productique de l'IUT[3]. Il est chercheur permanent au Laboratoire d'Informatique et des Systèmes [3] (UMR 7020). En 2008, il obtient une habilitation à diriger des recherches, toujours sous la direction de Rossetto[4], éditée l'année suivante par World Scientific (en) sous le titre Differential geometry applied to dynamical systems.

Ginoux s'intéresse ensuite à l'histoire des sciences. En 2011, il obtient à l'université Pierre-et-Marie-Curie (Paris VI) un doctorat en histoire des sciences intitulé Analyse mathématique des phénomènes oscillatoires non linéaires : le carrefour français (1880-1940) et dirigé par Christian Gilain et David Aubin[2]. L'année suivante, il publie avec Christian Gerini un ouvrage consacré à Henri Poincaré vu par les journaux ; tous deux rééditent et commentent l'année suivante la biographie que Paul Appell avait consacrée au mathématicien français en 1925. En 2015, Hermann publie sa thèse, puis en 2016 une nouvelle biographie de scientifique à travers des articles de journaux, cette fois Albert Eistein. En 2017, il publie chez Springer-Verlag la version anglaise de sa thèse intitulée History of nonlinear oscillations theory. L'année suivante, il publie chez Ellipses Les Grandes découvertes de l'histoire de la Physique. Il prépare actuellement trois nouveaux ouvrages qui seront publiés en 2019. Ces activités conduisent Ginoux a devenir chercheur associé aux Archives Henri Poincaré (CNRS UMR 7117) et a enseigner comme vacataire l'histoire des sciences depuis 2015 à l'Ecole Centrale Paris la célèbre école d'ingénieur parisienne[5]. Depuis 2018, il enseigne également l'histoire des sciences à l'Ecole Centrale Marseille.

Recherches

Systèmes dynamiques non linéaires

Depuis sa thèse de doctorat en Mathématiques Appliquées, Jean-Marc Ginoux étudie les systèmes dynamiques dit "lents-rapides" ou systèmes dynamiques singulièrement perturbés. Il a ainsi créé et développé la Méthode de la courbure du flot[6] qui permet d'obtenir plus directement une approximation de la variété lente associée à des systèmes dynamiques singulièrement perturbés de basses dimensions (deux et trois). Au cours de son habilitation à diriger des recherches il a généralisé cette méthode à la dimension n.

Variété lente de l'oscillateur de Van der Pol.

La méthode de la courbure du flot fournit par exemple directement l'approximation d'ordre 2 de la variété lente de l'oscillateur de Van der Pol (1926) dont l'équation différentielle s'écrit[7] :

<math>\frac{\mathrm d^2x(t)}{\mathrm dt^2} \ - \ \epsilon \, \omega_0 \ \left(1 - x^2(t) \right) \; \frac{\mathrm dx(t)}{\mathrm dt} \ + \ \omega_0^2 \ x(t) \ = \ 0

</math>

Ce système dissipatif possède une dynamique régulière lorsqu'il est libre, caractérisée par un attracteur en forme de cycle limite représenté par la courbe en rouge sur la figure ci-contre (où on a posé <math>\omega_0 = 1 </math> et <math>\epsilon = 0.05 </math>). La courbe en vert correspond à l'approximation d'ordre zéro en <math>\epsilon </math> de la variété lente et est également appelée approximation singulière. La courbe en bleu correspond à l'approximation d'ordre deux en <math>\epsilon </math> de la variété lente et a été obtenue grâce à la méthode de la courbure du flot[8]. Au cours de leur évolution sur le cycle limite (en rouge), les courbes trajectoires évoluent très rapidement sur la partie horizontale et très lentement sur les autres parties. Ainsi, au cours de leur évolution lente, les courbes trajectoires (en rouge), solution de l'équation différentielle, tendent asymptotiquement vers cette courbe (en bleu) qui est pour cette raison appelée variété lente. Il a été démontré que l'équation différentielle de l'oscillateur de Van der Pol ne peut être intégrée analytiquement[9],[10]. Par conséquent, l'équation du cycle limite ne peut être mise sous forme algébrique. Néanmoins, il est possible grâce à différentes méthodes comme la méthode de la courbure du flot d'obtenir l'équation algébrique de la variété lente jusqu'à un certain ordre d'approximations en <math>\epsilon </math> et de fournir ainsi une partie (lente) de l'équation du cycle limite.

Histoire des Sciences

Histoire de la théorie des oscillations non linéaires

Dans sa thèse de doctorat en histoire des sciences, Jean-Marc Ginoux a effectué une analyse mathématique des phénomènes oscillatoires non linéaires. Ce travail de recherches a permis de mettre à jour un texte oublié d'Henri Poincaré dans lequel il mettait en application le concept de cycle limite (présenté ci-dessus) à la stabilité des ondes entretenues par un système de télégraphie sans fil (TSF)[11]. Jean-Marc Ginoux a également démontré que l'équation de Van der Pol représentant les oscillations d'une triode avait été établie un an auparavant par André Blondel[12]. Cette étude sur l'histoire de la théorie des oscillations non linéaires a aussi permis de mettre en lumière la toute première conférence international sur les processus non linéaires qui eut lieu à l'institut Henri Poincaré entre 28 et le 30 janvier 1933[13]. Elle a été publiée par Hermann en 2015. Une version anglaise a été publiée en 2017 chez Springer-Verlag (en)[14].


Henri Poincaré : une biographie au(x) quotidien(s)

En juillet 2012, la maison d'édition parisienne Ellipses publie une biographie d'Henri Poincaré écrite par Ginoux et Christian Gerini[15]. Cet ouvrage présente un portrait du mathématicien français à partir de son reflet dans la presse de son temps. Selon son préfaceur Cédric Villani relayé par le journaliste scientifique du Monde Hervé Morin, ce livre apporte également un éclairage sur la manière dont les média relaient les problématiques scientifiques[16]. Édouard Thomas du magazine Tangente salue quant à lui un « ouvrage original et unique en son genre », malgré de « trop nombreuses coquilles », qui montre bien les difficultés de la presse généraliste à traiter de sciences et devrait susciter des projets similaires[17].

Une version anglaise est publiée fin 2013 chez World Scientific (en)[18]. Le journaliste scientifique Peter Ruane évoque une biographie plaisante, surtout dans ses premiers chapitres, et richement illustrées qui décrit de manière classique des aspects méconnus de la vie et du travail de Poincaré à partir de sources inhabituelles, sans pour prétendre être une biographie définitive[19]. Adhemar Bultheel, professeur de mathématiques appliquées à l'Université de Louvain, apprécie un ouvrage qui « en utilisant l'éclairage de la presse plutôt que celui de la science, il met en lumière Poincaré d'une manière différente qui n'existe nul par ailleurs[20] ». David J. Stump de l'Université de San Francisco évoque quant à lui une « approche intéressante et féconde[21] ».

Albert Einstein : une biographie à travers le temps

Les éditions Hermann publient en 2016 en anglais et français une biographie d'Albert Einstein d'après les articles du New York Times, qui écrivait régulièrement à son sujet[22],[23]. Cet ouvrage grand public, dénué de tout développement mathématique, présente tout de même les théories scientifiques d'Einstein (relativité restreinte et générale, théorie du champ unifié). L'historien des Sciences Arkan Simaan considère que « cette biographie passionnante nous apporte un magnifique éclairage sur l'humanité d'Albert Einstein. Elle sera très utile aux historiens, aux scientifiques et à tous ceux qui cherchent à connaître le cheminement d'une idée novatrice dans le grand public. C'est également un outil précieux pour les enseignants désireux d'enrichir leurs cours avec des anecdotes savoureuses[24]. »

Les Grandes Découvertes de l'Histoire de la Physique

En 2017, il publie cet ouvrage qui a pour but de présenter les Grandes Découvertes de l'Histoire de la Physique depuis Thalès de Milet jusqu'à Albert Einstein en replaçant le lecteur dans les conditions de connaissances dans lesquelles elles ont été réalisées. Ainsi, après avoir rappelé les éléments essentiels de la biographie de chaque physicien, le texte original conduisant à sa découverte sera présenté au lecteur sous la forme d'un problème qu'il devra résoudre en faisant appel, dans la mesure du possible, aux seules connaissances dont ce physicien disposait à son époque. Ce voyage dans le temps lui fera par exemple découvrir que Thalès n'aurait pas pu faire appel au théorème de Pythagore pour mesurer la hauteur de la pyramide de Khéops puisqu'au moment où il fut confronté à ce problème Pythagore n'était pas encore né ! La solution détaillée de chaque exercice mettra en lumière des résultats d'une étonnante précision au regard des moyens mis en oeuvre et des difficultés inextricables qu'ils ont dû surmonter pour les obtenir. Autant d'éléments qui donneront plus de sens et plus de poids à leurs découvertes. Ainsi, l'approche proposée dans ce livre consiste à revenir à l'origine de la Physique et à reconstruire au fil des chapitres toute la connaissance que nous possédons aujourd'hui. Cet ouvrage est le cours donné aux élèves-ingénieurs de l'Ecole Centrale Paris depuis 2015. Il s'adresse aux lycéens, aux étudiants et à toutes les personnes curieuses de savoir comment la physique s'est constituée au cours des vingt-cinq derniers siècles.

Pour en finir avec le mythe d'Albert Einstein

Avec sa personnalité hors norme, son franc-parler et son allure quelque peu extravagante pour l'époque, Einstein façonna tout au long de sa vie l'image qui est devenue peu à peu celle du génie iconoclaste, excentrique, pacifiste, athée et engagé. En le présentant comme un simple vérificateur de brevets découvrant, seul, les deux plus grandes théories du XXe siècle et comme un pacifiste fermement opposé à la guerre, les innombrables biographies qui lui ont été consacrées ont ainsi fait naître le « mythe d’Albert Einstein ». Pour l'entretenir, certains n'ont pas hésité à gommer tous les aspects méconnus et peu reluisants du personnage, en renvoyant à un public toujours plus avide d'extraordinaire et de sensationnel l'image policée du savant idéalisé tirant la langue aux photographes. Dans Cet ouvrage publié par les éditions Hermann[25], Jean-Marc Ginoux souhaite en finir avec le mythe en analysant, à partir d'archives et de documents désormais accessibles, un certain nombre d'idées reçues le concernant. Au fil des chapitres, le lecteur découvrira toute l'ambiguïté du personnage à la fois moderne et conservateur, libéral et autoritaire, radical et opportuniste, Don Juan humaniste, pacifiste en temps de paix mais pas en temps de guerre, n'hésitant pas à renoncer à ses propres convictions au profit de ses intérêts personnels. Ce portrait sans concession présente Einstein tel qu'il fut réellement et non tel qu'on aurait voulu qu'il soit.

Le Pr. Jean-Paul Truc, rédacteur en chef de la revue de Mathématiques Quadruture, a écrit dans le numéro 113 : "Sous la plume de Jean-Marc Ginoux (Université de Toulon) vient de paraître cet ouvrage de 300 pages, au titre volontairement provocateur. Beaucoup de critiques circulent sur le célèbre physicien, mais ce livre restait à écrire. Une mise au point rigoureuse, bien documentée, faisant référence aux articles de presse de l’époque et à sa correspondance, ainsi qu’aux CPAE (Collected Papers of Albert Einstein). Ce livre est à la fois un véritable travail d’historien, mais aussi un ouvrage facile à lire et divertissant pour ceux qui cherchent à savoir ce qui se cache derrière l’image du gentil savant échevelé qui tire la langue. L’ouvrage est découpé en chapitres indépendants ce qui rend la lecture facile : Einstein et la relativité restreinte, Einstein pacifiste, Einstein et la famille, Einstein et la politique, etc. Les amateurs de physique préfèreront sans doute les chapitres traitant de la relativité où l’auteur fait le point sur les contributions des uns et des autres, à commencer bien sûr par Poincaré dont l’ouvrage La science et l’hypothèse avait été étudié, par l’Académie Olympia, mais aussi Georg Fitzgerald, pionnier de la contraction des longueurs en 1889. L’auteur s’appuie sur la correspondance de Poincaré, notamment sa lettre à Lorentz datée de mai 1905. Des questions dérangeantes sont soulevées : Pourquoi le manuscrit original de l’article de 1905 a-t-il disparu ? Einstein a prétendu ne pas l’avoir conservé et l’a ré-écrit en 1943 ; est-ce pour faire disparaître les traces du travail de sa première femme Mileva ? À ce propos, le chapitre Einstein et les femmes est sans doute celui où Einstein apparaît le moins à son avantage ... On y voit le physicien, hébergé par sa cousine Elsa, faire des propositions à sa fille Ilse, avant de se rabattre sur la mère ! Sa seconde épouse Elsa pardonnera à son grand homme de mari de nombreuses infidélités. Ainsi dans les années 40, Margarita Konenkov, épouse du célèbre sculpteur russe passera plusieurs mois dans le cottage d’Einstein près du lac Saranac. On ne découvrira qu’en 1994 qu’elle travaillait pour le KGB... Quant au dernier chapitre, il nous dévoile le dessous de la célèbre photo du savant tirant la langue. On ne peut que recommander la lecture de ce livre, qui est en outre illustré par de nombreuses photos, dont certaines fort peu connues[26]."

Petites chroniques scientifiques extraordinaires

Cet ouvrage publié a pour but de présenter les anecdotes les plus insolites et les aspects les plus inattendus de l’Histoire des Sciences sous une forme vulgarisée, amusante, drôle et accessible à tout public puisque dénuée de tout développement mathématique.

Il s'articule autour de cinq grandes parties :

Génies de la Science : Thalès de Milet et l’éclipse de Soleil ; Augustin Fresnel et une goutte de miel ; Archimède et les miroirs ardents ; Galilée et l’Inquisition ; Newton et la pomme…

Science et Techniques : les Romains et le Colisée ; l'horloger et le calcul de la longitude ; la température ressentie et les années 40 ; Apollo XIII et le stockage des déchets…

Science dans les Guerres : Roland Garros et les biplans ; les différentes techniques de catapultage et les porte-avions ; la première bombe atomique et les Allemands ; les gadgets de James Bond…

Science dans la Société : les années bissextiles ; les légendes urbaines ; la Lune et le climat ; la place des femmes dans les Sciences…

Science et Sports : le Commandant Cousteau et le premier détendeur autonome ; l’ascension d’un col et le dopage ; les navigateurs en solitaire et le sommeil…

Ce livre s’adresse à un très large public curieux de comprendre les phénomènes qui nous entourent et les petites histoires les plus extraordinaires de la Science.

Ouvrages

  • 1. (en) Jean-Marc Ginoux, Differential Geometry Applied to Dynamical Systems, Singapore, World Scientific, coll. « World Scientific Series on Nonlinear Science Series A », (ISBN 978-9814277143) .
  • 2. Jean-Marc Ginoux et Christian Gerini, Henri Poincaré : une biographie au(x) quotidien(s), Paris, Ellipses, (ISBN 978-2729874070) .
  • 3. Jean-Marc Ginoux et Christian Gerini, Henri Poincaré par Paul Appell, Paris, Ellipses, (ISBN 978-2729880347) .
  • 4. (en) Jean-Marc Ginoux et Christian Gerini, Henri Poincaré: a biography through the daily papers, Singapore, World Scientific, (ISBN 978-9814556613) .
  • 5. Jean-Marc Ginoux, Histoire de la Théorie des Oscillations Non Linéaires, Paris, Hermann, (ISBN 978-2705690045) .
  • 6. Jean-Marc Ginoux, Albert Einstein : une biographie à travers le temps, Paris, Hermann, (ISBN 978-2705691059) .
  • 7. (en) Jean-Marc Ginoux, Albert Einstein: a biography through the Time(s), Paris, Hermann, (ISBN 978-2705691042) .
  • 8. (en) Jean-Marc Ginoux, History of Nonlinear Oscillations Theory, Cham, Springer-Verlag, (ISBN 978-3-319-55239-2) .
  • 9. Jean-Marc Ginoux, Les Grandes Découvertes de l'Histoire de la Physique, Paris, Ellipses, (ISBN 9782340023437) .
  • 10. Jean-Marc Ginoux, Pour en finir avec le mythe d'Albert Einstein, Paris, Hermann, (ISBN 9791037001016) .
  • 11. Jean-Marc Ginoux, Petites chroniques scientifiques extraordinaires, Paris, Ellipses, (ISBN 9782340030930) .

Notes et références

  1. Jean-Marc Ginoux : biographie, actualités et émissions France Culture
  2. 2,0 et 2,1 Ginoux 2016, p. 5.
  3. 3,0 et 3,1 Ginoux 2016, p. 6.
  4. 4,0 et 4,1 Ginoux 2016, p. 4.
  5. Ginoux 2016, p. 50.
  6. Jean-Marc Ginoux, Flow Curvature Method
  7. Cet oscillateur à relaxation a été introduit pour la modélisation des oscillations d'une lampe à trois électrodes également appelée triode ; cf. Balthasar van der Pol, On Relaxation-Oscillations, Philosophical Magazine 2(7) (1926), 978-992.
  8. (en) Jean-Marc Ginoux, Differential Geometry Applied to Dynamical Systems, Singapore, World Scientific, coll. « World Scientific Series on Nonlinear Science Series A », (ISBN 978-9814277143) 
  9. Yuri Mitropolski, (1964). Problems of the Asymptotic Theory of Nonstationary Oscillations, (in russian) Mockba: Nauka,
  10. Kenzi Odani, The limit cycle of the van der Pol equation is not algebraic, Journal of Differential Equations, 115 (1995) 146-152.
  11. Jean-Marc Ginoux, Henri Poincaré et l'émergence du concept de cycle limite, Quadrature, novembre 2012, Hors-Série n° 1, 1-7.
  12. Jean-Marc Ginoux & René Lozi, Blondel et les oscillations auto-entretenues, Archive for History of Exact Sciences (2012), 1-46
  13. Jean-Marc Ginoux, The First “Lost” International Conference on Nonlinear Oscillations, International Journal of Bifurcation & Chaos, 4(22), (2012)
  14. (en) Jean-Marc Ginoux, History of Nonlinear Oscillations Theory, Cham, Springer-Verlag, (ISBN 978-9814556613) .
  15. Jean-Marc Ginoux et Christian Gerini, Henri Poincaré : une biographie au(x) quotidien(s), Paris, Ellipses, (ISBN 978-2729874070) .
  16. Hervé Morin, « Henri Poincaré au miroir de la presse », Le Monde,‎ (lire en ligne)
  17. Édouard Thomas, Notes de lecture : Henri Poincaré Une Biographie au(x) Quotidien(s), 2012.
  18. (en) Jean-Marc Ginoux et Christian Gerini, Henri Poincaré: a biography through the daily papers, Singapore, World Scientific, (ISBN 978-9814556613) .
  19. P. N. Ruane, Henri Poincaré: A Biography Through the Daily Papers, 2014-02-03.
  20. « By using footlight spots, instead of the spots hanging from the scientific ceiling, it sheds a light on Poincaré from a different perspective that we do not find elsewhere. » Adhemar Bultheel, Review: Henri Poincaré. A Biography Through the Daily Papers, 2014-03-11.
  21. « an interesting and fruitful approach » Erreur Lua dans Module:Outils à la ligne 73 : attempt to index local 'frame' (a nil value)..
  22. Jean-Marc Ginoux, Albert Einstein : une biographie à travers le temps, Paris, Hermann, (ISBN 978-2705691059) .
  23. (en) Jean-Marc Ginoux, Albert Einstein: a biography through the Time(s), Paris, Hermann, (ISBN 978-2705691042) .
  24. Arkan Simaan, « Albert Einstein Une biographie à travers le temps », AFIS,‎ (lire en ligne)
  25. Jean-Marc Ginoux, Pour en finir avec le mythe d'Albert Einstein, Paris, Hermann, (ISBN 979-1037001016) .
  26. Jean-Paul Truc, [1], 2019.

Liens externes

  • Interview de l'auteur au sujet d'un des ses livres sur Henri Poincaré : [4]
  • Interview de l'auteur au sujet d'un des ses livres sur Henri Poincaré : [5]
  • Interview de l'auteur au sujet d'un des ses livres sur Albert Einstein: [6]


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