Seshat : Marie-Sophie Germain

Marie-Sophie Germain (France)

Paris, 1er avril 1776 - Paris, 27 juin 1831

Biographie

Marie-Sophie Germain est une des premières mathématiciennes françaises autodidactes. Elle est connue pour le théorème d'arithmétique qui porte son nom, pour ses échanges avec le mathématicien Carl Friedrich Gauss et pour ses travaux sur l'élasticité des corps.
Deuxième fille d'Ambroise-François Germain, Sophie Germain se prend de passion pour les mathématiques à l'âge de treize ans, après avoir lu à la bibliothèque un chapitre sur la vie d'Archimède. Il semble qu'elle ait été particulièrement impressionnée par les circonstances de sa mort. Elle apprend alors seule la théorie des nombres et du calcul, étudiant les travaux d'Euler et de Newton. Son père tente tout d'abord de la dissuader de se tourner vers une profession « masculine » en confisquant les chandelles qu'elle utilise pour étudier la nuit. Devant sa détermination, il accepte finalement de la soutenir moralement et financièrement.
Elle se procure les cours de l'École polytechnique, réservée aux hommes, en empruntant l'identité d'un ancien élève, Antoine Auguste Le Blanc. Elle envoie ses remarques à Joseph-Louis Lagrange qui finit par découvrir l'imposture en la convoquant du fait de ses brillantes réponses. Il devient l'ami et le mentor de la jeune fille.
Elle travaille plusieurs années sur le théorème de Fermat et démontre le théorème de Sophie Germain, ce qui l'amene à prendre contact, en 1804, toujours sous son nom d'emprunt Antoine Auguste Le Blanc, avec Carl Friedrich Gauss suite à la lecture de son exposé Disquisitiones arithmeticae (1801). Ses échanges portent sur le grand théorème de Fermat et la loi de réciprocité quadratique. En 1806, Napoléon envahit la Prusse et Brunswick, la ville natale de Gauss. Sophie Germain, craignant alors pour la vie de son ami, demande au général Pernety qu'elle connaît personnellement, de veiller à la sécurité de Gauss. Le général explique alors à Gauss que Germain lui a demandé de le protéger. De fait, elle est obligée d'avouer sa véritable identité.
Gauss est nommé professeur d'astronomie à l'université de Göttingen en 1808. Son intérêt se porte alors vers les mathématiques appliquées : il arrête sa correspondance.
Elle se présente en 1811 au concours de l'Académie des sciences. Il s'agit d'un concours proposé suite aux expériences du physicien allemand Ernst Chladni et qui consiste à donner la théorie mathématique des surfaces élastiques et de la comparer à l'expérience. Les connaissances mathématiques nécessaires pour aborder convenablement le problème ne seront développées que durant la seconde moitié du XIXe siècle. Après avoir échoué deux fois, elle réussit finalement en 1816. Ses travaux sur l'élasticité des corps la conduit à s'opposer à Siméon Denis Poisson, qui défend une interprétation moléculaire des vibrations d'une membrane. Elle exprime son regret de ne pas disposer d'une copie du mémoire de Poisson. Le mathématicien Joseph Fourier devient alors son ami. Grâce à l'appui de ce dernier, elle devient la première femme autorisée à assister aux séances de l'Institut — excepté les femmes des membres.

Biographie dans MacTutor : http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Germain.html (consulter la traduction automatique)


Travaux en mathématiques

Une de ses contributions majeures à la théorie des nombres est la preuve de la propriété mathématique suivante : si x, y, et z sont des entiers relatifs, et que x5 + y5 = z5, alors soit x, soit y, soit z est divisible par 5. Cette preuve, qu'elle décrivit pour la première fois dans une lettre à Gauss est relativement importante car elle permet de réduire le nombre de solutions du théorème de Fermat.
Ses contributions principales aux mathématiques portent sur la théorie des nombres et sur les déformations élastiques. Elle est à l'origine des nombres premiers de Sophie Germain. On appelle ainsi un nombre premier n tel que 2n + 1 le soit aussi. Les nombres premiers de Sophie Germain inférieurs à 200, sont : 2, 3, 5, 11, 23, 29, 41, 53 83, 89, 113, 131, 173, 179, 191
Sur la suggestion de Gauss, l'université de Göttingen, lui décerne en 1830 un titre honorifique, mais elle meurt d'un cancer du sein avant de pouvoir le recevoir, le 27 juin 1831.
Dans sa biographie, Amy Dahan Dalmadico explique l'insuffisance de certains travaux de Sophie Germain par une mise à l'écart de la vie scientifique. Au début du XIXe siècle, les femmes étaient jugées incompétentes pour comprendre des travaux scientifiques ; elles ne pouvaient traditionnellement avoir accès à la connaissance des progrès scientifiques qu'au cours de discussions mondaines ou à la lecture des livres de vulgarisation qui leur étaient spécifiquement destinées. Sophie Germain se distingue avant tout par son refus de se soumettre aux moeurs de son époque.


Lieu de naissance

Nom à l'époque : Paris

Pays à l'époque : France



Nom actuel : Paris

Pays actuel : France

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Arbre généalogique mathématique

Voir sa fiche dans The Mathematics Genealogy Project


Mathématiciens contemporains de Marie-Sophie Germain

Situer Marie-Sophie Germain dans la chronologie des mathématiciens

Niels Henrik Abel (1802 - 1829)
Maria Gaëtana Agnesi (1718 - 1799)
Georg Biddell Airy (1801 - 1892)
Jean-Robert Argand (1768 - 1822)
Charles Babbage (1791 - 1871)
Giusto Bellavitis (1803 - 1880)
Jean (III) Bernoulli (1744 - 1807)
Friedrich Wilhelm Bessel (1784 - 1846)
Irénée-Jules Bienaymé (1796 - 1878)
Jacques Philippe Marie Binet (1786 - 1856)
János Bolyai (1802 - 1860)
Farkas Wolfgang Bolyai (1775 - 1856)
Bernhard Placidus Johann Nepomuk Bolzano (1781 - 1848)
Charles Bossut (1730 - 1814)
Viktor Yakovlevich Bunyakovsky (1804 - 1889)
Lazare Nicolas Marguerite Carnot (1753 - 1823)
Augustin Louis Cauchy (1789 - 1857)
Michel Chasles (1793 - 1880)
Antoine Augustin Cournot (1801 - 1877)
Richard Phillips Dandelin (1794 - 1847)
Augustus de Morgan (1806 - 1871)
Gaspard Clair François Marie Riche de Prony (1755 - 1839)
Jean-Baptiste Joseph Delambre (1749 - 1822)
Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet (1805 - 1859)
Jean-Marie Constant Duhamel (1797 - 1872)
Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 - 1830)
Evariste Galois (1811 - 1832)
Johann Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855)
Hermann Günter Grassmann (1809 - 1877)
Jean Nicolas Pierre Hachette (1769 - 1834)
William Rowan Hamilton (1805 - 1865)
Caroline Lucretia Herschel (1750 - 1848)
William Hopkins (1793 - 1866)
Carl Gustav Jacob Jacobi (1804 - 1851)
Ernst Eduard Kummer (1810 - 1893)
Sylvestre-François Lacroix (1765 - 1843)
Joseph-Louis Lagrange (1736 - 1813)
Gabriel Lamé (1795 - 1870)
Pierre-Simon Laplace (1749 - 1827)
Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811 - 1877)
Adrien-Marie Legendre (1752 - 1833)
Joseph Liouville (1809 - 1882)
Johann Benedict Listing (1808 - 1882)
Nicolaï Ivanovitch Lobatchevsky (1792 - 1856)
Etienne Louis Malus (1775 - 1812)
Lorenzo Mascheroni (1750 - 1800)
Luigi Federico Menabrea (1809 - 1896)
Gaspard Monge (1746 - 1818)
August Ferdinand Möbius (1790 - 1868)
Mikhail Vasilevich Ostrogradsky (1801 - 1862)
Marc-Antoine Parseval des Chênes (1755 - 1836)
Giovanni Antonio Amedeo Plana (1781 - 1864)
Joseph Antoine Ferdinand Plateau (1801 - 1883)
John Playfair (1748 - 1819)
Louis Poinsot (1777 - 1859)
Siméon Denis Poisson (1781 - 1840)
Jean-Victor Poncelet (1788 - 1867)
Lambert Adolphe Jacques Quételet (1796 - 1874)
Paolo Ruffini (1765 - 1822)
Mary Somerville (1780 - 1872)
Jakob Steiner (1796 - 1863)
Jacques Charles François Sturm (1803 - 1855)
Edward Waring (1736 - 1798)
Caspar Wessel (1745 - 1818)
Josef Hoëné Wronski (1778 - 1853)
Aida Yasuaki (1747 - 1817)