Marcel Grossmann, le talentueux mathématicien à qui Einstein demandait des notes – Science

Albert Einstein n’a épargné aucun éloge pour l’un de ses amis les plus proches.

“Ses notes auraient pu être imprimées et publiées”, a-t-il dit à la femme de Marcel Grossmann à propos de l’époque où ils étaient camarades de classe en Suisse.

«Quand il était temps de préparer les examens, il me prêtait toujours ces cahiers, qui étaient mon salut. Je ne peux même pas imaginer ce que j’aurais fait sans ces livres.

Ces mots du génie de la physique sont reproduits par Walter Isaacson dans son extraordinaire biographie « Einstein, sa vie et son univers ».

Le mathématicien voulait aussi admirer son ami : “Cet Einstein sera un jour un grand homme”, a-t-il dit à ses parents.

Parfois, après les cours, ils allaient dans un café pour parler.

C’était une amitié qui allait au-delà de la vie étudiante.

Isaacson décrit Grossmann comme “l’ange gardien” d’Einstein.

“En tant qu’étudiants, Albert Einstein et moi avons souvent analysé psychologiquement à la fois des connaissances ordinaires et nous-mêmes.

Au cours d’une de ces conversations, il a fait une fois l’observation exacte : votre plus grande faiblesse est que vous ne pouvez pas dire non », a écrit Grossmann.

au collège polytechnique

Grossmann est né à Budapest en 1878. Sa famille était originaire de Suisse, où il est allé avec ses parents quand il avait 15 ans.

Il a fréquenté l’École polytechnique de Zurich, aujourd’hui connue sous le nom d’ETH, où il a rencontré Einstein, qui étudiait pour devenir professeur de physique et de mathématiques.

“Il y a des gens qui disent qu’Einstein a séché les cours. Je n’en suis pas sûr, j’ai des doutes, je pense qu’Einstein était un bon élève, il a suivi des cours, mais on sait que pour se préparer à l’examen, il a utilisé les notes de Grossmann. “, raconte Tilman Sauer, professeur d’histoire des mathématiques et des sciences naturelles à l’Université de Mayence, en Allemagne, à BBC Mundo.

Et c’est que les commentaires à son partenaire étaient du luxe. Quand il est rentré chez lui, Grossmann a nettoyé les notes et les a travaillées avec soin.

“A ses examens intermédiaires d’octobre 1898 (Einstein) il avait terminé premier de sa classe, avec une moyenne de 5,7 sur un maximum de 6. Le second, avec 5,6, était son ami et chargé de prendre des notes sur les mathématiques Marcel Grossmann », déclare Isaacson.

“J’ai été touché”

Aussi incroyable que cela puisse paraître maintenant, Einstein avait du mal à trouver un travail universitaire.

“En fait, ce n’est pas moins de neuf ans après avoir obtenu son diplôme de l’École polytechnique de Zurich en 1900 – et quatre ans après l’année miraculeuse au cours de laquelle non seulement il a bouleversé la physique, mais a finalement fait accepter une thèse de doctorat – avant qu’il s’est vu offrir un poste de professeur d’université », raconte l’auteur.

À l’automne 1900, il a eu environ huit petits boulots en tant que précepteur privé et a envoyé plusieurs lettres à des professeurs d’universités européennes lui demandant d’être considéré pour un poste.

“Je voulais être l’assistant d’un professeur”, explique Sauer, qui a contribué à la rédaction des Collected Papers d’Albert Einstein.

Alors qu’Einstein commençait déjà à désespérer, Grossmann « lui écrivit et lui dit qu’il était probable qu’il y aurait un poste de fonctionnaire à l’Office suisse des brevets, situé à Berne. Le père de Grossmann connaissait le réalisateur et était prêt à recommander Einstein, dit Isaacson.

« Cher Marcel ! Lorsque j’ai trouvé votre lettre hier, j’ai été profondément ému par votre affection et votre compassion qui ne vous ont pas permis d’oublier votre vieil ami malheureux (…)”, a-t-il répondu dans une lettre.

Einstein a obtenu ce poste en 1902, et c’est là, dans le désormais célèbre bureau des brevets, que le génie inconnu de 26 ans a publié sa théorie de la relativité restreinte en 1905.

C’est précisément à ce poste qu’il a rédigé cinq études scientifiques qui ont révolutionné la physique au début du XXe siècle.

L’aider à obtenir ce travail serait décrit par Einstein comme “la plus grande chose que Marcel Grossmann ait jamais faite pour moi en tant qu’ami”.

En effet, cette année-là, le physicien lui dédie sa thèse de doctorat.

En 1909, il devait obtenir un poste de professeur associé à l’Université de Zurich et, en 1911, il devait devenir professeur à l’Université de Prague.

Grossman, le professeur

Dès le début, Grossmann a fait une forte présence dans le monde universitaire. Peu de temps après avoir obtenu son diplôme de professeur de mathématiques, il a obtenu un poste d’assistant à l’ETH même.

Il deviendra un expert en géométrie non euclidienne et en géométrie projective et publiera plusieurs études dans le domaine.

Son dévouement en tant que professeur et éducateur le marquera tout au long de sa carrière, comme le raconte le livre Marcel Grossmann : Pour l’amour des mathématiques, écrit par sa petite-fille Claudia Graf-Grossmann.

« Vous n’êtes jamais autorisé à enseigner pendant des heures sans vous assurer que les élèves comprennent ce que vous essayez de leur enseigner, comme vos professeurs l’ont fait lorsque vous étiez au lycée à Budapest.

D’après ses propres expériences scolaires, il sait que la joie d’apprendre et le succès qui en résulte sont incomparablement plus grands lorsque la matière est enseignée de manière passionnante et facile à comprendre.”

En 1905, il s’installe à Bâle, où il enseigne et publie deux manuels de géométrie, dont des générations d’étudiants apprendront.

En 1907, il est nommé professeur de géométrie descriptive à l’EPF.

“Avec Grossmann maintenant dans une position importante à la faculté de l’EPF, il n’est pas surprenant qu’il ait aidé à ramener Einstein à Zurich”, écrit Sauer dans l’essai : Marcel Grossmann et sa contribution à la relativité générale.

En 1912, Einstein est nommé professeur de physique théorique dans cette institution.

Il a rencontré Grossmann et lui a fait part de ses idées pour généraliser sa théorie restreinte de la relativité.

Einstein lui a dit : “Tu dois m’aider, ou je deviens fou.”

L’assistant

Dans un article sur le mathématicien, John Joseph O’Connor et Edmund Frederick Robertson, professeurs à l’Université de St. Andrews, rapportent qu’en 1912, Einstein a eu du mal à “étendre sa théorie spéciale de la relativité pour inclure la gravitation”.

Et il trouva en son ami un grand guide.

“La nécessité d’aller au-delà de la description euclidienne de l’espace-temps a été formulée pour la première fois par Grossman, qui a convaincu Einstein que c’était le bon langage pour ce qui allait devenir la relativité générale”, a-t-il déclaré à BBC Mundo en 2020 David McMullan, professeur à l’Université de Plymouth en physique théorique.

Grossmann a proposé les travaux de l’Allemand Bernhard Riemann et le calcul tensoriel développé par les Italiens Gregorio Ricci-Curbastro et Tullio Levi-Civita.

Il était lui-même expert en calcul tensoriel et ses explications finirent par convaincre Einstein.

Et c’est que – se souvient Isaacson – dans les deux cours de géométrie qu’ils ont suivis à l’ETH, Einstein a obtenu 4,25 sur 6, tandis que Grossman a obtenu 6.

“Je travaille exclusivement sur le problème de la gravitation, et je pense que je peux surmonter toutes les difficultés avec l’aide d’un ami mathématicien ici”, écrivait Einstein, en 1912, au physicien théoricien Arnold Sommerfeld.

« Mais une chose est certaine : jamais de ma vie je n’ai travaillé aussi dur et j’ai acquis un immense respect pour les mathématiques, dont j’ai jusqu’ici, dans ma naïveté, considéré les aspects les plus subtils comme du pur luxe.

“Par rapport à ce problème, la relativité originelle est un jeu d’enfant.”

Géométries non euclidiennes

– Dans la seconde moitié du XIXe siècle, les géométries non euclidiennes et le concept de géométrie de Riemann ont commencé à se développer, et c’était ce dont Einstein avait besoin pour établir la théorie généralisée, explique Manuel de León, professeur de sciences, à BBC Mundo. du Conseil supérieur de la recherche scientifique en Espagne et académicien à l’Académie royale des sciences d’Espagne.

Mais il y avait un détail : « Je ne les connaissais pas.

“Le travail de Grossmann a été fondamental pour ouvrir la voie à Einstein et expliquer tout ce qui est né dans les mathématiques”.

Einstein a insisté sur le fait que ses idées sur la physique pouvaient être “matérialisées par un modèle mathématique, et ce modèle était fourni par des géométries non euclidiennes”.

Avec ce terme sont appelées géométries, telles que hyperbolique et sphérique, qui diffèrent de la géométrie d’Euclide dans l’axiome, sur l’existence d’un parallèle externe à une ligne droite.

C’est ainsi qu’en commençant à élaborer sa théorie de la relativité générale, Einstein s’est rendu compte qu’il devait utiliser la géométrie différentielle, qui avait été développée depuis le XIXe siècle par de grands mathématiciens tels que Gauss, Bolyai, Lobachevskai, Riemann, Ricci, Lévi – Civita, Christoffel et de nombreux seconds.

“L’idée essentielle d’Einstein est la suivante : la masse crée une courbure autour d’elle-même, mais comment la crée-t-elle ? Quel est le modèle mathématique capable d’exprimer cette courbure si j’ai la masse ? Pour cela j’avais besoin de géométrie différentielle », indique le professeur.

“Ce qui est étonnant avec Einstein, c’est qu’il était capable de mettre toutes ces choses ensemble et avec son intuition physique, de trouver l’équation du champ”, dit-il.

Mais avant d’en arriver là, le génie a travaillé dur.

Ensemble

En 1913, les deux amis publient un article dans lequel ils “rassemblent les mathématiques sophistiquées que Grossmann connaissait et la physique d’Einstein”, explique Sauer.

Cet article est considéré comme une étape importante sur la voie de la théorie générale de la relativité.

“Ensemble, ils ont essayé de donner un sens aux mathématiques dans le contexte de ce dont Einstein avait besoin pour sa théorie.”

Cependant, ils ont été incapables de trouver les bonnes équations pour le champ gravitationnel.

En 1914, ils publient un autre article commun. Mais la même année, leur collaboration prend fin. Einstein avait accepté un poste de professeur à Berlin.

Là, il a continué à travailler sur le problème de la gravité.

Fin 1915, il parvint à la formulation définitive de sa théorie, la publia et révolutionna l’histoire des sciences et notre compréhension de l’univers.

« Einstein a souligné que sa théorie générale de la relativité était fondée sur les travaux de Gauss et Riemann, les géants du monde mathématique.

Mais il s’est également construit sur les travaux de personnalités éminentes de la physique, comme Maxwell et Lorentz, et sur les travaux de scientifiques moins connus, notamment Grossmann, Besso, Freundlich, Kottler, Nordström et Fokker », Michel Janssen et Jürgen Renn. a écrit dans l’article History: Einstein was not loneogenic, de la revue Nature.

Dans son article de Sauer, il dit que des mois après avoir publié la théorie, Einstein a écrit :

“Je tiens à remercier mon ami, le mathématicien Grossmann, dont l’aide m’a non seulement épargné l’effort d’étudier la littérature mathématique pertinente, mais m’a également aidé dans ma recherche d’équations de champ gravitationnel.”

“Durée de vie”

Dans les années 1920, la santé de Grossmann a commencé à se détériorer en raison de la sclérose en plaques.

Il meurt en 1936, en Suisse.

Dans une lettre pour exprimer ses condoléances, Einstein a écrit les salutations de la femme de son ami :

“Lui, étudiant modèle, moi, brouillon et rêveur.”

Il a loué que son ami était toujours en bons termes avec les professeurs et comprenait tout facilement, alors qu’il était distant, impopulaire.

“Mais nous étions de bons amis et nos conversations autour d’un café glacé au Métropole toutes les quelques semaines font partie de mes plus beaux souvenirs.”

Lorsqu’ils ont obtenu leur diplôme, « je me suis retrouvé tout à coup seul, face à la vie, impuissant. Mais il était à mes côtés et grâce à lui (et à son père), j’ai rejoint (Friedrich) Haller au bureau des brevets quelques années plus tard.”

Être là était comme une sorte de “bouée de sauvetage, sans laquelle je n’aurais pas pu mourir, mais j’ai dû dépérir intellectuellement”.

Il a évoqué « les travaux scientifiques communs et fébriles sur le formalisme de la théorie générale de la relativité ».

“Ce n’était pas terminé, quand j’ai déménagé à Berlin, où j’ai continué à travailler seul.”

Et il a déploré l’effet de la maladie sur son ami.

«Mais une chose est belle. Nous étions amis et resterons amis pour la vie.

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