Paul Langevin, né le à et mort le à , est un physicien, philosophe des sciences, pédagogue et homme politique français.
Il étudie à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI) puis à l'École normale supérieure et obtient sa thèse de doctorat en 1902. Il est ensuite professeur titulaire au Collège de France et directeur de l'ESPCI.
En sciences, il est notamment connu pour sa théorie du magnétisme, sa théorie du mouvement brownien, l'invention du sonar, l'introduction de la théorie de la relativité d'Albert Einstein en France, ainsi que pour la direction des Congrès Solvay.
En dehors de sa carrière scientifique, il est également un militant politique actif. Soutenant le mouvement ouvrier, il est impliqué dans plusieurs causes sociales et politiques. Membre du Parti communiste français à partir de 1944, il est conseiller municipal du de Paris de 1945 à 1946. Dans le domaine politique, il est connu pour le plan Langevin-Wallon de réforme de l'enseignement et pour la fondation de l'Union rationaliste.
Biographie Jeunesse et formation vignette|redresse|gauche|Paul Langevin à Cambridge, 1897. Paul Langevin naît le dans le Archives numérisées de l'état civil de Paris, registre des naissances , , acte , avec mention marginale du mariage et du décès, consulté le 19 septembre 2025, ., juste après la Commune de Paris dans une famille républicaine. Il est le fils de Victor-Charles Langevin, ouvrier métreur-vérificateur dans le bâtiment, et de Marie-Adèle Pinel (1836-1902), institutrice, elle-même petite-nièce de Philippe Pinel Adrienne R. Weill-Brunschvicg, « Paul Langevin », encyclopedia.com..
Bachelier de l'enseignement secondaire spécial en 1888 (préparé dans une école primaire supérieure et non un lycée), Paul Langevin suit des études scientifiques tout d'abordESPCI Paris, ingénieurs de la . à l'École municipale de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris de 1888 à 1891 (à l'époque cette école recrutait des élèves de la filière spéciale et non de la filière générale des lycées). C'est sur les conseils de Pierre Curie, alors chef de travaux dans cette école, qu'il s'oriente vers la recherche et l’enseignement plutôt que vers une carrière d'ingénieur.. Admis à l’École normale supérieure en 1893, il y étudie de 1894 à 1897, où il suit les conférences de physique de Jules Violle et Marcel Brillouin, et à la faculté des sciences de Paris, où il suit les cours d'Edmond Bouty et Gabriel Lippmann et obtient les licences ès sciences physiques et ès sciences mathématiques. Lauréat du concours d'agrégation des sciences physiques en 1897, il obtient une bourse de la Ville de Paris qui lui permet d'aller travailler un an au laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge, prestigieux laboratoire foyer de la physique moderne, dirigé par Joseph John ThomsonPaul Langevin, sur Le Maitron, dictionnaire biographique du mouvement ouvrier., où il fait la connaissance d'éminents physiciens, parmi lesquels Ernest Rutherford..
Carrière Paul Langevin rentre en France en 1898 et rejoint le laboratoire d'enseignement de la physique de la Faculté des sciences de ParisPaul Langevin, sur le site du Comité des travaux historiques et scientifiques (CTHS)., dirigé par Edmond Bouty, et dont Raphaël Dongier est le sous-directeurLaboratoire d'enseignement de physique à la Sorbonne, Annuaire de l'École pratique des hautes études, année 1893, sur le site Persée., d'abord comme boursier de l'École normale supérieure, puis comme préparateur (à la suite du départ de Georges Sagnac). Il se lie d'amitié avec un autre préparateur du laboratoire de Gabriel Lippmann, Victor Crémieu.
Langevin obtient le doctorat ès sciences physiques en 1902Paul Langevin, sur le site Physics Tree., en soutenant sa thèse Recherches sur les gaz ionisés. Il devient alors professeur remplaçant, puis suppléant, au Collège de France sur la chaire de physique générale et expérimentale d'Éleuthère Mascart. En 1904, il participe, avec Henri Poincaré, au congrès international de Saint-Louis, où il fait un rapport sur la physique des électrons.. Il succède à Pierre Curie en 1905 au poste de professeur d'électricité générale de l'École municipale de physique et chimie industrielle de la ville de Paris (EMPCI) (ultérieurement École supérieure de physique et de chimie industrielles) (ESPCI). Il en devient directeur des études en 1920. En 1909, à la suite du décès d'Éleuthère Mascart, Paul Langevin devient professeur titulaire au Collège de France sur une chaire de Physique Générale et Expérimentale. Il est nommé directeur de l'EMPCI en 1925, poste qu’il conserve jusqu'à sa mortCollège de France, page des professeurs disparus..
Il devient l'ami des Curie, de Jean Perrin, et d'Émile Borel.
À partir de 1920, il dirige le Journal de physique et du radium. Il participe en 1931 au quatrième des cours universitaires de Davos, avec de nombreux autres intellectuels français et allemands, comme Jean Guéhenno, André Honnorat ou Ignace MeyersonSource des listes de conférenciers : Davoser Blätter, hebdomadaire de Davos, 1928-1931 consultable uniquement à la Bibliothèque Nationale Suisse, Berne (référence 7q107).
Outre le Collège de France et l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI)ESPCI Paris, Centre de ressources historiques., Langevin enseigne également à la section des électriciens de l’Association philotechnique (sorte de cours du soir), à l’École normale supérieure de jeunes filles de Sèvres et à l’Université ouvrière avec Romain Rolland et Henri BarbussePaul Langevin, sur le site du Comité des travaux historiques et scientifiques (CTHS)..
Paul Langevin a également été radioamateur sous l'indicatif : F3ST de 1938 à Musée de l'ARP, radio-club de Paris, station TM3ST..
Travaux scientifiques vignette|redresse|gauche|De gauche à droite : Albert Einstein, Paul Ehrenfest, Paul Langevin (assis), Heike Kamerlingh Onnes et Pierre Weiss chez Kamerlingh Onnes à Leyde aux Pays-Bas (1920).
Magnétisme
Au moment où Paul Langevin entame sa carrière scientifique, en 1895, la physique est en plein bouleversement, à la suite de la découverte des électrons et de divers rayons (X et radioactivité). Après sa thèse, sur l'ionisation des gaz, les premiers travaux de Paul Langevin portent sur la nature microscopique du magnétisme. Il utilise la physique statistique de Ludwig Boltzmann pour proposer en 1905 une théorie du paramagnétisme permettant notamment d'interpréter le fait, observé par Pierre Curie, que la susceptibilité des matériaux paramagnétiques varie avec la température. Les matériaux magnétiques seraient formés d'une multitude d'aimants microscopiques créés par des électrons en mouvement sur une orbite fermée. Les propriétés magnétiques macroscopiques sont alors interprétées comme le compromis, modulé selon la fonction de Langevin, entre la tendance des petits aimants à s'aligner et l'agitation thermique qui tend à leur donner une direction aléatoire..
Théorie de la relativité
vignette|redresse=1.0|Au premier plan : Paul Langevin et Albert Einstein en 1923.
En 1906, Paul Langevin prépare un cours sur la théorie électromagnétique pour le Collège de France et aboutit au résultat selon lequel l'inertie de l'électron serait une propriété de l’énergie. Quelques mois plus tard, il a l'occasion de lire les publications d'Einstein sur la relativité restreinte et saisit le lien entre ses recherches et cette nouvelle théorie révolutionnaire. Dès lors, il consacre une partie de son temps et de ses cours au Collège de France à approfondir et répandre la théorie d’Einstein. Il devient ainsi le promoteur de cette théorie en France.
vignette|redresse|Paul Langevin à un dîner organisé par Anna de Noailles, en hommage à Albert Einstein, vers 1923.
Il enseigne la théorie de la relativité dans ses cours au Collège de France en 1910-1911. C'est alors qu'il imagine le paradoxe des jumeaux (ou boulet de Langevin) et le présente au congrès de BologneLangevin ou le paradoxe introuvable, par Élie During, Revue de métaphysique et de morale numéro 84, 2014, à consulter sur le site cairn.info. et à la Société française de philosophie en 1911, suscitant ainsi l'intérêt de Henri Bergson qui publiera Durée et Simultanéité en 1922L'œuvre de Paul Langevin, publications sur France Culture.. En dépit de l'opposition des nationalistes anti-allemands, en 1922 il invite Einstein au Collège de France pour donner des conférences sur la relativité. Cette visite est l’occasion d’un fameux débat le à la Société française de philosophie avec Henri Bergson, Léon Brunschvicg et Émile Meyerson qui publie La Déduction relativiste en 1925.
Équation de Langevin
En 1908, Paul Langevin propose une équation pour décrire la marche aléatoire des particules en suspension dans un liquide, que l'on appelle généralement mouvement brownien. Cette équation, qui est la première équation différentielle stochastique, correspond à l'écriture du principe fondamental de la dynamique d'un objet dans un liquide soumis à des forces visqueuses (force de Stokes) et à une force aléatoire correspondant au bombardement incessant du système par les atomes du milieu ambiant (voir aussi: dynamique de Langevin).
ASDIC
Pendant la Première Guerre mondiale, Paul Langevin mobilisé au service de la guerre met au point, avec l'ingénieur Constantin Chilowski, l'ASDIC (acronyme de ). Cet appareil, ancêtre du sonar, est destiné à détecter les sous-marins en utilisant la réflexion des ondes ultrasonores sur ces objets. Après un premier brevet déposé en 1916, au nom de Chilowski-Langevin, Langevin recourt à la piézoélectricité du quartz (découverte en 1880 par Jacques et Pierre Curie), pour construire des émetteurs-récepteurs d’ondes ultrasonores. L’invention n’a pas été opérationnelle avant la fin de la guerre mais elle a été partagée avec les alliés, ce qui a embarqué Langevin dans des batailles de brevet dans les années 1920.
Congrès Solvay vignette|redresse|gauche|Le congrès Solvay de 1927. Paul Langevin est assis au premier rang, le quatrième à partir de la droite, à côté d'Albert Einstein. Langevin participe aux premiers congrès Solvay, qui réunissent à partir de 1911 tous les grands physiciens de l'époque. En 1911, il est, avec Maurice de Broglie, le rapporteur du premier congrès sur « La théorie du rayonnement et les quanta ». À la suite de la mort du physicien néerlandais Hendrik Lorentz en 1928, il préside les congrès de physique de 1930 à 1933. Il s'implique également, après 1923, dans la diffusion des travaux de son élève Louis de Broglie en inscrivant immédiatement la nouvelle mécanique ondulatoire au programme de son cours au Collège de France.
Militant et humaniste Pour expliquer ses prises de position sociales et politiques, Paul Langevin écrit en 1945Langevin, science et vigilance, de Bernadette Bensaude-Vincent, Paris, Belin, 1987, . :
Il a très tôt une activité militante : il est signataire dès 1898 de la pétition visant à innocenter Alfred Dreyfus. Après la Première Guerre mondiale, comme beaucoup d’intellectuels de tous pays, Langevin espère empêcher de nouvelles barbaries en militant pour la paix. Dès 1919, il entre au Comité directeur de Clarté, et s’engage en même temps dans la Ligue des droits de l’Homme dont il devient président en 1931. Il participe au Comité international de coopération intellectuelle de la Société des nations et tente de rétablir les relations scientifiques avec l’Allemagne. Comme Einstein, Langevin agit en missionnaire de la paix. Son discours de plus en plus orienté vers la responsabilité sociale des scientifiques, témoigne d’une grande confiance dans les vertus de la science, porteuse de valeurs morales.