POISEUILLE JEAN LÉONARD MARIE (1797-1869)

Médecin et physicien, Jean Léonard Marie Poiseuille fit d’importantes observations au xix^e siècle sur l’écoulement des fluides visqueux, en particulier le sang. Son nom a été donné à une unité de viscosité dynamique (le poiseuille ou pascal-seconde) et également à une loi d’écoulement des fluides, la loi de Hagen-Poiseuille.

Jean Léonard Marie Poiseuille, né à Paris le 22 avril 1797, acquiert une formation de scientifique à l’École polytechnique (promotion X 1815), où il reste assez peu de temps (250 élèves, dont Poiseuille, sont licenciés en avril 1816 pour insubordination, l’école ferme pour rouvrir, après réforme, l’année suivante), mais suffisamment pour recevoir l’enseignement d’Arago et d’Ampère. Il entreprend ensuite des études de médecine et est reçu docteur en 1828. Cette double formation en médecine et en physique marque ses recherches, dont le dénominateur commun est la physique de l’écoulement du sang et, de manière plus générale, des liquides visqueux. Poiseuille publie son premier mémoire en 1819 sur la pression (tension) des artères et ses variations physiologiques. Il en mesure le premier ses valeurs, leurs limites normales et leurs variations grâce à un manomètre à mercure relié à une artère, l’hémodynamomètre. Ses travaux sont regroupés dans son doctorat en médecine et publiés en 1828 sous le titre Recherches surla force du cœur aortique.

Il poursuit ses recherches sur la circulation artérielle et capillaire, et sur l’effet du froid. À partir de 1835, son intérêt se porte sur l’aspect plus général de la circulation d’un fluide dans un tube, en fonction de la longueur de ce dernier, de son diamètre, de la température, etc. Il produit d’importantes observations, validées par les physiciens de l’Académie des sciences avant d’être acceptées. La plus notable – au demeurant la plus connue – est issue de ses Recherches sur le mouvement des liquides dans les tubes de très-petits diamètres (publié entre 1844 et 1846). Poiseuille établit une relation entre la viscosité du fluide, la pression et la vitesse d’écoulement d’un liquide, et la longueur et le diamètre du tube dans lequel il circule. Il construit de nombreux appareils pour l’étude de l’écoulement laminaire et obtient des résultats quantitatifs d’une très grande précision, mais sans justification mathématique ou physique. La validation physique de la relation empirique de Poiseuille est rendue possible en 1860 en introduisant dans les équations de Poiseuille un terme directement relié à la viscosité du fluide. Les travaux de Poiseuille, même essentiellement empiriques, sont si fondamentaux et remarquables que l’unité internationale caractérisant la viscosité reçoit le nom de « poise », devenue ultérieurement « poiseuille », en hommage au chercheur. Les conditions d’établissement, de dérivation et d’usage des lois de Poiseuille ont été très étudiées par les physiciens rhéologistes et sont détaillées dans le volume 25 de l’AnnualReview of FluidMechanics. Pour des raisons inconnues, Poiseuille abandonne ses recherches et intègre l’enseignement en 1858 ; il est nommé inspecteur des écoles primaires de la Seine en 1860. Il meurt à Paris le 26 décembre 1869.

Si les travaux de Poiseuille sont bien connus et reconnus, sa vie reste passablement obscure. On ignore les lieux et institutions où il a travaillé – sans doute à ses débuts avec François Magendie, plus tard à l’hôpital de la Salpêtrière – ainsi que les fonds dont il a disposé pour ses recherches.

— Gabriel GACHELIN