LA PHYSIQUE EN PHILATELIE
Michelangelo FAZIO et Nidia BERGOMI Dipanimento di Fisica, Università di Milano - Italie
MOTS-CLES : PHYSIQUE - EDUCATION - AIDE -DIDACTIQUE - HISTOIRE.
RESUME : Par cette recherche, les auteurs ont essayé de détenniner un des nombreux et possibles supports complémentaires qui rendent plus intéressant aux élèves l'apprentissage de la physique: son histoire racontée par les timbres.
SUMMARY : The authors of this research have tried to trace a new possible didactic way in arder to make interesting for students learning physics : a brief history through stamps.
On sait que la Physique est une discipline difficile pour la plupart des élèves. Parmi les différentes et possibles explications de cela les plus plausibles pour nous sont deux: la disposition de beaucoup des enseignants pour la "mathématisation" de la Physique, non dans le sens galiléen du terrn, mais en réduisant l'enseignement à une liste aride de formules, définitions et démonstrations, qui font perdre aux étudiants le besoin de plus connaitre, l'intérêt ou la curiosité pour les phénomènes de la nature, aussi les plus élémentaires, qui la Physique peut expliquer avec beaucoup de clarité.
Laseconde cause est l'absence presque complète dans les livres de Physique d'aperçu historique qui présentent aux étudiants les motivations des recherches, le développement de la pensée scientiphique et les découvertes ou les inventions consécutives avec un encadrement historique -logique - chrono-logique de la discipline.
Même si ces réflexions sont trop simplistes pour chercher une explication du " bas taux d' agrément" des élèves pour la Physique, nous nous sommes basé sur elles pour essayer de associer le hobby de la philatélie à l'étude de la Physique, qui est un devoir. A l'école l'enfant entre à contact avec l'univers de la Physique àl'âge dans laquelle il a la première passion pour les timbres.
Le monde fantastique et inconnu ,pour l'âge jeune, décrit de la philatélie reveille les intérêts et la curiosité qu'il faut utiliser savanment même à niveau scolaire. Pour cela nous avons pensé à une histoire de la Physique par les timbres en recueillant, après beaucoup de recherches, les timbres émis par tous les Etats du monde et qui représentent personnages, découvertes et inventions de la Physique. Nous les avons placés par ordre chronologique des événements et avec une brève légende qui expose les thèmes que le timbre veux rappeler mais qu'il n'est pas possible y typer.
La recherche développée sur la présence de la Physique dans la philatélie a montré des aspects très étonnants.
On a vérifié, sauf omissions dans les catalogues consultés, l'absence complète de l'Espagne, du Portugal, de la Finlande, de la Turquie, de l'Australie, des Pays Arabes.LaGrèce, le Belgique, la Chine, le Canada, l'Uruguay, le Japon, la Norvège, le Brésil, l'Angleterre ont émis un seul timbre et la plupart pour la commémoration d'un physicien de son pays ou d'Einstein. En particulier il est étonnant, au négatif, l'allure de l'Angleterre qui a oublié des hommes de science de l'importance de Newton, Faraday, Maxwell, Kelvin, Young, Cavendish.
Tout en disposant de physiciens fameux, autres Pays les ont ignorés: tu vois l' Hollande (Huygens), la Suisse (Bernoulli), les Etats-Unis (Michelson, Franklin). Autres Pays, la Pologne e l'Autriche, se sont rappelés seulement de ses hommes de science et ont oublié complètement les autres.
Le Principauté de Monaco, San Marino et autres Etats peu représentatifs du point de vue scientifique ont donné des importantes contributions sans la limitation des intérêts nationalistes.
Mais les contributions les plus importantes sont arrivées de la France, avec 27 timbres, de l'Italie, avec 25, de l'Allemagne du Ouest, avec 18, la Suède avec Il. Ces Pays, la Suède, en particulier, ont fait la commémoration, dans les timbres, des physiciens des autres Pays aussi. Cela montre encore une fois que la Science n'a pas frontières.
Nous allons présenter un ensemble de notices biographiques aptes à une briève histoire de la Physique avec les timbre pour les élèves de l'Ecole Supérieure.
1.ARISTOTE, philosophe et physicien grec ( 384-322 avant l-C.). Timbre émis en 1978 par la Grèce en commémorant le 23ème siècle de la mort du philosophe, représent un buste romain gardé en copie chez le Musée de Vienne. Ses contributions à la Physique, et aussi à beaucoup des autres sciences, sont importantes; ses oeuvres principales sont "Physique" et "Le Ciel". La physique de Aristote se fonde sur des dogmesà cause de l'impossibilité ou de refus d'un controle direct expérimental des phénomènes observés. Galilée, adoptant la méthode expérimentale, réussira,après 20 siècles,à démolir ces dogmes et conféreràla Physique le rôle de science rationelle qu'elle a toujours.
2. ARCHIMEDE, savant grec ( 280 - 212 avant J. - C.). Timbre émis en 1983 par l'Italie. Archimède est célèbre pour le principle, qui a pris son nom, relatifà la pousse exercée par un fluide sur le corpes immergés dans le fluide - même.
3. LEONARDO DA VINCI. Peintre, sculpteur, architecte, ingénieur italien (1452- 1519). Timbre reproduisant l'autoportrait de Leonardo émis par l' Italie en 1952 pour commémorer le 5ème centenaire
de la naissance du savant. Ses contributions dans le champ de la Physique concernent en particulier l' Hydrodynamique, science dans laquelle son nom est lié au régime macrotourbillonaire ou hydraulique, et l'étude des frottements.
4.NICOLAS COPERNIC. Astronome polonais (1473 - 1543). Timbre émis par la Pologne en 1973 commémorant le 5ème centenaire de la naissance: il y a reproduit le portrait fait par le peintre romain M. Bacciarelli. Copernic a été le fondateur de la cosmologie moderne, en avanant,le premier, l' ypothèse héliocentrique dans son oeuvre "De Revolutionibus Orbium Coelestium" (1543). Dans cette oeuvreil
combat le modèle de Ptolomée de l'univers, à la mode à ses temps et reprend l'ancien modèle de Aristarque de Samos. Copernic travailla et enseigna pendant 7 années en Italie.
5. JOHANNES KEPLER, astronome allemand (1571 - 1630). Timbre émis par la République Fédérale Allemande en 1971 en commémorant le 4ème centenaire de la naissance. Il a découvert les trois lois du mouvement des planètes et il peut être consideré le fondateur de la moderne astronomie pour son invention de la longue-vue. Dans le timbre on a représenté des esquisses tirées de son oeuvre "Astronomia Nova" (1609)
1 2 3 4 5
6. GALILEO GAULEI, physicien italien (1564 - 1642). Timbre émis par l'Italie en 1964 pour commémorer le 4ème centenaire de la naissance. Il est sans aucun doute un des pères de la Physique: fondateur de la méthode expérimentale, il démolit un à un tous les faux dogmes de la Physique
aristotélique, arrivant à la fonnulation complète des lois du mouvement des corps et du pendule. Ses contributions à l'Optique et àl'Astronomie sont très considerables, ayant dècouvert les satellites médicéens du Jupiter avec sa longue-vue et les taches solaires. Il étudia même les phases de Vénus et la surface de la Lune. Ses oeuvres principales sont: "II Saggiatore", "TI Dialogo sui Massimi Sistemi deI Mondo", "Discorsi Matematici intorno a due Nuove Scienze", "Sidereus Nuncius". Le timbre représent son unique portrait d'après nature, oeuvre du peintre flamand J. Sustennann, gardé chez la "Galleria degli Uffizi" en Florence.
7. EVANGELISTA TORRICELLI, physicien italien (1608 - 1647). Timbre émis par l'Italie en 1958. Ce physicien -ciest fameuxàcause de l'expérience qui a permis soit de mesurer la pression atmosphérique soit de démolir un des dogmes de la Physique aristotélique: l'impossibilité de l'existence du vide. Même ses études mathématiques et ses contribution à la dynamique des fluides furent considerables: il a découvert la loi relativeàla vitesse d'écoulement d'un fluide d'un récipient.
8.ISAAC NEWTON, physicien anglais (1642 - 1727). Timbre émis par l' Hongrie en 1977 pour commémorer le 25()ème anniversaire de la mort. Eminent physicien et mathématicien, en poursuivant le chemin ouvert de Gali1ei, il arriva, en construisant lui- même la mathématique nécessaire (calcul différentiel et intégral), la fonnulation des trois lois de la dynamique et la loi de gravitation universelle, en jetant les bases de la mécanique céleste. Très considerables aussi ses contributions à l'Optique, pour la construction du télescope catoptrique, pour la découverte de la nature composée de la lumière blanche dans le spectre optique et l'invention du dispositif interférentiel pour créer les soi- disant anneaux de Newton. Il fut un des ceux qui ont proposé la théorie corpusculaire de la lumière. On a donné son nomà l'unité SI de mesure de la force: newton (N). Ses oeuvres principales sont "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis" (1687) et "Opticks" (1704).
9. Le "projet spatial" de Newton illustré dans "De Systemate Mundi" (1687), placé aux cotés d'une fusée moderne. Timbre émis avec le n. 8 sans aucune valeur postale.
10. BENJAMIN FRANKLIN, homme de science et de politique des Etats- Unis (1706 - 1790). Timbre émis par l'URSS en 1956 pour commemorer le 25()ème anniversaire de sa naissance. Il s'occupa surtout d'électricité; ila inventé le parafoudre etila étudié la nature et l'origine des charge.s électriques.
6 7 8 9 10
11. LUIGI GALVANI, medecin italien (1737-1798). Timbre émis par l'Italie en 1934. Il s'occupa surtout de physiologie et de anatomie, mais il devint fameux pour ses étude sur l'électricité animale en donnant lieuà une longue querelle avec Volta.
12. ALESSANDRO VOLTA, physicien italien (1745 - 1827). Timbre émis par l'Italie en 1949 pour commémorer le 15()ème anniversaire de l'invention de la pile. Specialiste d'électricité, il inventa la pile et l' électrophore et il decouvrit l'effet relatif à la conductivité électrique qui a son nom.
13. La pile de Volta, timbre émis en même temps et avec le mêmes caracthéristiques du n. 12.
14. ANDRE MARIE AMPERE, physicien français (1775 - 1836). Timbre émis par la France en 1936 pour commémorer le premier centenaire de sa mort. Ses contributions sont très imponantes: le fameux théorème d'équivalence, la réalisation de l'électrodynamomètre, la decouvene de l'origine atomique du magnétisme, la formulation de la loi électrodynamique de l'interaction entre les courants. A lui on a dédié l'unité SI d'intensité de la courant: l'ampere (A). L'oeuvre dans laquelle ses recherches sont synthétisées, est "Théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques, uniquement déduit de l'expérience" (1827).
15. AMEDEO AVOGADRO, physicien italien (1776 - 1856). Timbre émis par l'Italie en 1956 pour commémorer le premier centenaire de la mort. Il a été un des fondateurs de la chimie - physique. 11 distingua les atomes des molécules, rendant possible le calcul des poids moléculaires par l' introdution de la constante physique fondamentale qui a son nom et enonçant la loi homonyme.
Il 12 13 14 15
16. GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF, physicien allemand (1824 - 1887). Timbre émis par l' Allemagne de l'Ouest en 1974 pour commémorerle 15()ème anniversaire de la naissance. Ildétermina avec la spectroscopie la composition chimique du soleil,il énonça les princip1es relatifs aux circuits électriques, il donna d' irnponantes contributionsà la thermodynamique du corps noir et découvrit les éléments cesium et rubidium.
17. LUDWIG BOLTZMANN, physicien autrichien (1844 - 1906). Timbre émis par l'Autriche en 1981 pour commémorer le 75ème anniversaire de la mort.Ilfonda la thermodynamique statistique, en énonçant le princip1e d' équirépanition de l'énergie et l'interpretation probabiliste de l'entropie. Refusant les physiciens de son temps le princip1e d' équirépanition, il , désespéré, se suicida. La constante qui a son nom est très imponante dans la Physique moderne.
18. JOSEPH JOHN THOMSON, physicien anglais (1856 - 1940). Timbre émis par la Suède en 1956 pour commémorer le 6()ème anniversaire de l'attribution du prix Nobel pour la Physique, obtenu pour les très importants résultats de ses expériences sur l'électron duquelildéfini, en plus d'autres propriétés, le rappon entre la masse et la charge et son comportement dans les champs électriques et magnétiques. Sur le même timbreilyale ponrait du G. Carducci, un poète italien décoré du prix Nobel pour la licterature dans la même année.
19. PIERRE CURIE, physicien français (1859 - 1906). Timbre émis par l'URSS en 1956 pour commémorer le 5()ème anniversaire de la mort. Il découvrit la piézo - électricité et la loi sur la dépendance entre la température et le magnétisme. Avec sa femme, Marie Sklodowskaildécouvrit le polonium et le radium. Prix Nobel pour la physique en 1903.
20. MARIE SKLODOWSKA CURIE, physicienne polonnaise (1867 -1934). Timbre émis par la France en 1967 pour commémorer le premier centenaire de la naissance. Elle découvrit le radium et le polonium. Prix Nobel pour la Physique dans le 1903 et pour la Chimie dans le 1911.
16 17 18 19 20
21. ERNST RUTHERFORD, physicien néozélandais (1871 - 1937). Timbre émis par l'URSS en 1971 pour commémorer le premier centenaire de la naissance de cet éminent homme des sciences, créateur du premier modèle atomique digne de foi. Il fut un dea premiers à expliquer la décroissance radio - active et à obtenir la désintégration artificielle du noyau atomique.
22. ALBERT EINSTEIN, physicien allemand (1879 - 1955). Timbre émis par l'Italie en 1979 poU! commémorer le premier centenaire de la naissance. Le père de la relativité a donné des grandes contributions à la théorie de la chaleur et à la théorie des quanta. Il travailla longtemps à une théorie unifiée des forces fondamentales de la nature qu'il ne réussit pas à finir, mais il créa les fondements pour les physiciens de la présente genération, pour lesquels cet objectif n'est pas loin.
Prix Nobel pour la Physique dans le 1922 par ses études sur la théorie quantique qui ont lui pennis d' expliquer l' effect photoélectrique.
23.NIELS BOHR, physicien danois ( 1885 - 1982). Timbre émis par la Danemark en 1963 pour commémorer le 5()ème anniversaire de sa théorie atomique. Il perfectionna le modèle atomique de Rutherford en introduisant la quantification du moment angulaire et en réussisant, le premier, à expliquer le spectre del'hydrogène. Il imagina aussi le modèle nuclaire pour expliquer la théorie de la fission nuclaire. Prix Nobel pour la physique en 1922.
24. WOLFGANG PAULI, physicien autrichien (1900 - 1958). Timbre émis par l'Autriche en 1983 pour commémorer le 25éme anniversaire de la mort. Sa contribution, la plus importante, àla Physique a été le principe d'exclusion, qui a pennis d'expliquer la distribution des électrons dans les atomes et pour lequel il a reçu le prix Nobel pour la Physique en 1945. Notable aussi son hypothèse sur l'existence d'une particule que Fermi appelera ensuite neutrino, en réussisant avec ella énoncer la théorie de la désintégration
13.
25. ENRICO FERMI, physicien italien (1901 - 1954). Timbre émis par l'Italie en 1967 pour commémorer le 25éme anniversaire de la réalisation de la première pile atomique, ou réacteur nucléaire à fission, construite par Fermi dans les vestiaires du stade Yankee de Chicago. Notables ses contributions
à l'étude des intéractions faibles; pour sa théorie de la désintegration
P
ila réçu le prix Nobel en 1938 pour la Physique. Il fut membre du célèbre groupe des physiciens de Rue Palispernaà Rome comprenant E. Majorana,E. Segré, B. Pontecorvo,E. Amaldi, F. Raseui. Ses oeuvres les plus importantes sont Therrnodynamics (1936), Nuclear Physics (1949), Notes on Quantum Mechanics (1954).21 22 23 24 25
En 1975 plusieurs Pays ont émis des timbres pour célébrer le premier centenaire de la Convention du Mètre, accord international signéàSèvres (Paris) en 1875 pour unifieràniveau universel l'emploi des unités de mesure.
Dans la même année on a créé à Sèvres le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) pour la réalisation et la conservation des étalons des Unités de Mesure, et aussi pour l'adoption d'un ensemble de règles pour la choix des Unités. Pour ce rôle au BIPM on a adjoint le Comité International des Poids et Mesures (ClPM). Le BIPM, après l'adoption presque universelle du Système International des Unités de Mesure (SI) du 1960, constitue l'unique centre international auquel on a confié ce rôle important dans la métrologie.
26.France: le timbre représent les signatures sur l'Acte de constitution de la Convention du Mètre; à droite un modèle atomique avec l'inscription Kr 86 et les symboles des 7 unités de mesure fondamentales du SI (m, kg, s, K, A, mol, cd). En bas un' onde électromagnétique: elle rappelle que le mètre était défmi,ily a quelques années, comme un multiple de la longueur d'onde de la lumière rouge - orange émise d'un atome deKr86.
La définition du mètre a été toutefois modifiée en 1975, comme la distance parcourue dans le vide par la lumière pendant un certain intervalle du temps.
27. Holland: on a reproduit en format naturel quelques traites larges exactement 1 mm. 28. Norvège: portrait du premier Directeur du BIPM, le norvégien O.J.Bloch.
29. Suède: un normal mètre de couturier pour rappeler que lui-même a son origine de l'étalon de Sèvres. 30. Suisse: la barre en platine - iridium avec sa caracthéristique section àX qui représent la copie du mètre de Sèvres.
31. URSS: les symboles des trois unités mèchaniques fondamentales du SI; en arrière - plan, le monde, le document de la Convention du Mètre et le schéma d'un atome.
32. Brésil: émis en 1962 pour commémorer le premier centenaire de l'adoption du système métrique décimal dans ce Pays.
26 27
28
29
30 31
32
Les auteurs désirent exprimer leur remerciements les plus sincèresàA.BüLAFFI Editore (Tonno) pour avoir fourni très aimablement le matériel philatélique utilisé dans cette recherche,
BIBLIOGRAPHIE
1.Scienziati e Tecnologi, Mondadori, Milano, 1975.
2. A.Rupert Hall:Da Galileo a Newton, Feltrinelli, Milano, 1973. 3. Enciclopedia della Fisica, vol. II, Isedi, Milano, 1976. 4. Catalogue Yvert-Tellier, Amiens, 1987.
5. Catalogue Lollini, Nice, 1988.
