Ernest Esclangon est un astronome et mathématicien français, né le à Mison (Basses-Alpes) et mort le à Eyrenville (Dordogne). Il a été directeur de l'Observatoire astronomique de Strasbourg, puis de l'Observatoire de Paris-Meudon, et est un des fondateurs de l'Observatoire de Haute-Provence.
Mathématicien, il a développé les équations des fonctions quasi périodiques rencontrées en mécanique céleste. Pendant la Première Guerre mondiale, il assura la précision du repérage des pièces d'artillerie, en démontrant la double nature du son perçu. Astronome, il s'est attaché à l'établissement de la Carte du Ciel ; il a amélioré la précision des mesures dans les domaines de l’astronomie : mesure du temps, variation des longitudes, variation de la pesanteur ; tout en développant les performances techniques des lunettes et télescopes.
Il a conçu et fait construire l’horloge parlante, mise en service à Paris en 1933 et reproduite dans le monde entier.
Biographie Ernest Benjamin Esclangon est né dans une famille modeste. Son père, François-Honoré (1837-1920), ne sait pas lire, mais il cube les arbres et traduit en stères le volume de bois exploitable pour son frère menuisier. Sa mère, Marie-Caroline Maigre (1845-1915), est couturière. Elle tient à ce qu'Ernest aille à l'école, où il se révèle très brillant.
Il fait ses études secondaires au collège de Manosque, puis, après l'obtention du baccalauréat, va en classe de mathématiques spéciales au lycée de Nice, où il a comme camarade Paul Montel.
Il fait ensuite, de 1895 à 1898, des études supérieures scientifiques à l'École normale supérieure et à la faculté des sciences de Paris, où il obtient les licences ès sciences mathématiques et ès sciences physiques. Il est lauréat du concours d'agrégation de mathématiques en 1898. Après quelques mois de service militaire, il est proposé par Jules Tannery à Georges Rayet, comme candidat à un poste d'aide-astronome à l'observatoire de Bordeaux au service méridien (1899 - 1905). Il devient astronome-adjoint (1905) à l'équatorial. À partir de 1902, il enseigne également à la faculté des sciences de l'université de Bordeaux, tout d'abord en tant que chargé du cours de mécanique rationnelle (1902 - 1905) puis, comme maître de conférences (1905 - 1909) et professeur-adjoint (1909 - 1919), chargé du cours de calcul différentiel et de géométrie infinitésimale, puis du cours de mathématiques générales.
Il obtient le doctorat ès-sciences mathématiques en 1904 avec une thèse principale sur les fonctions quasi périodiques.
Pendant la Première Guerre mondiale, il travaille sur la balistique et met au point une nouvelle méthode permettant de déterminer avec précision la position d'une pièce d'artillerie.
Après l'armistice de 1918, Esclangon devient directeur de l'observatoire de Strasbourg, et professeur d'astronomie à la faculté des sciences de l'université de Strasbourg l'année suivante. En 1929, il devient directeur de l'observatoire de Paris et du Bureau international de l'heure. Il est nommé professeur d'astronomie physique à la faculté des sciences de l'université de Paris, ses collègues enseignants ont une renommée mondiale : Eugène Bloch (Mécanique ondulatoire et applications récentes), Louis de Broglie (Introduction de la relativité restreinte en mécanique ondulatoire), Marie Curie (Ions, Électrons et radioactivité), Jean Perrin (chimie et physique). Il entre au Bureau des longitudes en 1932.
Il est élu membre de l'Académie des sciences en 1929, où il retrouve ceux qui ont été ses professeurs : Paul Appell, Paul Painlevé, Jacques Hadamard, Élie Cartan. Il en sera vice-président en 1941, puis président en 1942. Il est président de la Société astronomique de France de 1933 à 1935..
En 1933, il invente l'horloge parlante, qui sera adoptée par de nombreux pays.
L'astéroïde binaire (1509) Esclangona porte son nom. En 1976, l'Union astronomique internationale a donné le nom d'Esclangon à un cratère lunaire..
Il est l'oncle du physicien Félix Esclangon.
Carrière Le mathématicien Le , Ernest Esclangon soutient sa thèse, « Les fonctions quasi-périodiques », devant le jury suivant : Paul Appell, président, doyen de la Faculté des sciences ; Henri Poincaré, professeur d’astronomie mathématique et mécanique céleste depuis 1896 ; Paul Painlevé, professeur de mathématiques générales, rapporteur de la thèse. Ernest Esclangon dédicace sa thèse « À mes maîtres, Émile Borel et Paul Painlevé. »
Ernest Esclangon a certainement suivi les cours de Henri Poincaré, et lu Les Méthodes nouvelles de la mécanique céleste (1893) où Poincaré aborde le concept de fonction quasi périodique. Dans un commentaire personnel pour l’édition de ses Titres et Travaux scientifiques en 1907, Esclangon écrit :
O'Connor et Robertson, historiens des sciences, confirment la nouveauté de cette approche : O'Connor & Robertson..
Esclangon a poursuivi ce travail de mathématique fondamentale dans des publications successives : « Sur les solutions périodiques de certaines équations fonctionnelles », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.146, 1908, « Sur les solutions périodiques d’une équation fonctionnelle linéaire », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.147, 1908, « Sur les intégrales bornées d’une équation différentielle linéaire », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.160, 1915, « Sur les intégrales quasi périodiques d’équations différentielles linéaires », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.161, 1915, « Nouvelles recherches sur les fonctions quasi périodiques », Annales de l’Observatoire de Bordeaux, t.XVI, 1919. L'Académie des sciences a décerné à ce travail le Grand Prix des sciences mathématiques en 1920.
Piers Bohl, professeur à l’École polytechnique de Riga, a traité de la théorie des fonctions presque périodiques par une voie différente, comme l’indique Paul Painlevé dans le rapport de thèsePaul Painlevé, « Dans une thèse remarquable soutenue à l'Université de Dorpat (1893), et dans un mémoire publié en russe, M.Bohl avait été conduit par une tout autre voie à des fonctions identiques aux fonctions quasi périodiques et il avait donné quelques applications intéressantes de leurs propriétés. Mais, outre que l’ignorance où se trouvait M Esclangon des travaux de M.Bohl est évidente, la coïncidence ne se manifeste que dans les principes des deux théories développées d’ailleurs d’une matière très différente. » (rapport de la thèse d'Ernest Esclangon).. En 1925, Esclangon est amené à retravailler sur la résolution de ces équations. Harald Bohr s’attache depuis 1913 à la résolution de fonctions presque périodiques, en utilisant la méthode de Bohl. Il adresse à Ernest Esclangon deux importants mémoiresHarald Bohr, « Zur Theorie des Fastperiodischen Funktionen I », Acta Math., BD.45 (1924), S.29-127 ; « Zur Theorie des Fastperiodischen Funktionen II », Acta Math., BD.46, S.102-213..
Il propose pour la traduction française le terme de « presque périodique », différenciant ainsi deux concepts« Théorie des fonctions. Sur les fonctions presque périodiques d’une variable complexe », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.180, 1925, .. « Quasi périodique » et « presque périodique » n'ont pas la même signification. La définition de « presque périodique », notion la plus vaste, est fixée désormais. En revanche, « quasi périodique » peut avoir plusieurs sens : celui donné (très restrictif) par Ernest, correspond bien à la description des quasi-cristaux découverts expérimentalement en 1982. La quasi-périodicité est présente dans les quasi-cristaux dont la structure n’est pas périodique, mais qui présentent un ordre à longue distance se traduisant par un spectre de diffraction dénombrableDenis Gratias, « Les quasi-cristaux : une recherche pluridisciplinaire exemplaire », Reflets de la physique , mai 2012, ..
La structure de ces phases quasi cristallines a été tout récemment présentée au public lors du festival de la Cristallographie les 17 et .
Ernest Esclangon résumera sa réflexion en 1949 dans « Sur la représentation de certains phénomènes périodiques par des sommes de fonctions périodiques »Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.229, 1949, .
L'astronome Esclangon a publié ses observations sur les planètes et les comètes dans dix-neuf notes. Ne disposant pas de matériel photographique, il y dessine leurs caractéristiques, noyau, queue, aigrette.
La comète de Halley a été visible à l’œil nu du au et a passionné les foules. En France, la nuit du au était prévue comme un spectacle extraordinaire, la comète devant être la plus proche de la terre. Mais elle fut moins visible que les jours précédents où la queue couvrait la moitié du ciel nocturne. Les calculs d’Esclangon, utilisant les données des observations faites dans le monde, reportent cette phase au , l’absence de visibilité de la queue étant liée au caractère ténu des gaz la constituant.
En poste à l'Observatoire de Strasbourg, il développe la précision dans l’observation des étoiles : , Esclangon met sous forme d’équations successives, les corrections à calculer pour obtenir la précision souhaitée en prenant en compte tous les facteurs d’erreur.
Quelques publications à ce sujet « Sur les transformations de la comète de Halley », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, t.150, 1910, « Étude sur l'orientation de la queue de la comète de Halley et sa rencontre avec la terre, en mai 1910 », Annales de l'Observatoire de Bordeaux, t.XV, 1912, (36 p.)
Le mécanicien Ernest Esclangon est confronté aux problèmes que pose la mécanique des télescopes, qu’il réussit à améliorer : Ces travaux l’amènent à exprimer le principe général de la régulation, d’après lequel un bon régulateur doit être en équilibre indifférent sous le régime normal, et instable par rapport aux écarts infiniment petits de ce régime.
Dans l'un de ses mémoires, il propose un modèle de lunette où les collimateurs permettent la substitution d’un axe optique à l’axe mécanique.
Ernest Esclangon restera attentif au fonctionnement du matériel dont disposent les observateurs, en particulier à Strasbourg.
Quelques publications à ce sujet « Mémoire sur la régulation des phénomènes. Les régulateurs à équilibre indifférent sous le régime normal », mémoires de la Société des sciences physiques et naturelles de Bordeaux, janvier 1911. « Sur l’entraînement mécanique des équatoriaux et la régularisation de leur mouvement », procès-verbaux de la Société des sciences physiques et naturelles de Bordeaux, novembre 1912. « Sur la précision des observations méridiennes et des mesures de longitudes », Annales de l’Observatoire de Strasbourg, t.1, 1926, .
L'acousticien La famille Esclangon est très vite atteinte par la guerre : deux neveux d’Ernest, Auguste et Raoul Rippert, fils de sa sœur Mazélie, sont tués en 1914. Georges Esclangon, fils de son frère Joachim, est grièvement blessé en 1917.
En , premiers tirs de la « Grosse Bertha » à Crépy-en-Valois, à de Paris : trois canons lancent des obus de Alain Esclangon, « Ernest Esclangon : un Sisteronais au service de la science », Journal de l'association Gap Sciences Animation 05 , juillet-août 2005, ..
Dans L’Acoustique des canons et des projectiles, Esclangon évoque les tirs de la « grosse Bertha ».
Ernest Esclangon va se consacrer, pendant toute la guerre, aux problèmes d’acoustique, dans le cadre de leur application au repérage par le son. En septembre 14, il rédige sur la demande du général Robert Bourgeois, directeur du Service géographique de l’armée, une note sur la solution théorique du repérage des canons : « L'évaluation des différences de temps que met le son à parvenir à des bases d’observation ».