François Alfred GRANDJEAN (1882-1975)

Fils de Jules GRANDJEAN, cheminot aux chemins de fer PLM, et de son épouse née Marie Louise (Elise) BONIDAL, couturière.
D'après le registre matricule de Polytechnique : cheveux bruns - front ordinaire - Nez moyen - Yeux roux - Bouche petite - Menton rond - Visage ovale - Taille 1,69 m.
Marié en 1914 à Hélène OUVRÉ. Enfants : Suzanne (épouse de René ROBELIN, officier), Marthe (épouse de Paul Maurice SERGENT, insp. des finances, et mère de Marc), Bernard (ingénieur des arts et métiers, qui épouse Monique COLOMBIER).

Polytechnique (promotion 1902, entré classé 57 et sorti classé 4 sur 189 élèves), Ecole des Mines de Paris (entré classé 4 et sorti classé 1 sur 4 élèves en 1908). Corps des mines (titularisé le 1/12/1908).


Résumé de la carrière :


Autobiographie scientifique (1937)

EXPOSÉ GÉNÉRAL

Mes travaux scientifiques sont répartis d'une manière très inégale entre la Minéralogie, la Paléontologie et la Géologie.

En Géologie ils consistèrent surtout en tracés pour la Carte au 80.000°. Pierre Termier, alors directeur du Service, m'avait confié plusieurs régions cristallines de la Corse. Le principal problème, dans ces régions, était de distinguer des massifs de granités. Je fis donc surtout de la pétrographie. En même temps je m'attelai, avec G. Friedel, à la question difficile des écrasements antéstéphaniens de la région de Saint-Etienne. Là encore il s'agissait de roches cristallines et la pétrographie jouait un rôle essentiel. J'eus l'occasion d'étudier de très près, à ce point de vue, les roches écrasées ou mylonites qui avaient encore à cette époque (1908) un caractère de nouveauté.

En Paléontologie mes observations se sont concentrées sur la structure de la coquille chez les Ammonites et les Bélemnites. Etant encore élève à l'Ecole des Mines et apprenant, par les leçons de mon maître, Henri Douvillé, l'existence du prosiphon dans la coquille embryonnaire des Ammonites, il me vint à l'idée d'en faire des préparations. J'étais alors séduit par la difficulté technique que l'on rencontre lorsqu'il faut user successivement les deux faces d'une Ammonite jusqu'à n'en laisser qu'une lame axiale de 3 à 5 centièmes de millimètre d'épaisseur, cette lame passant juste par le milieu de la très petite coquille embryonnaire, au centre de la spire. Je ne m'attendais pas à trouver, sur le très vieux sujet des Ammonites, quelque chose de neuf.

Ce fut quelques années plus tard, en examinant mes anciennes préparations avec un microscope polarisant, que je remarquai l'isotropie constante de la paroi siphonale, en violent contraste avec la haute biréfringence du carbonate de chaux qui forme le reste de la coquille. Pour un pétrographe cela ne laissait possibles que deux hypothèses. Il fallait que le siphon fût en phosphorite ou en opale.

Si je me permets de citer cette observation, qui n'a rien en soi que de très banal, c'est pour faire remarquer que l'on peut encore gagner quelque chose, même aujourd'hui, en appliquant à un domaine scientifique, où se sont établies peu à peu des habitudes de travail, les procédés d'un autre domaine. Je fus peut-être le premier à regarder une Ammonite entre nicols.

J'ai montré le rôle considérable que joue le phosphate de chaux pendant la jeunesse des Ammonites et surtout des Bélemnites. Il ne forme pas seulement le siphon, mais aussi les premières cloisons et il tapisse l'intérieur de la protoconque. Aux cloisons suivantes on voit apparaître le carbonate de chaux en mince couche axiale, on le voit s'étendre aux dépens du phosphate, puis atteindre le siphon et l'entourer de bagues successives dont les formes se fixent peu à peu. Chez l'adulte il n'y a plus que le siphon et quelques membranes attachées à lui qui soient en phosphate.

J'ai montré aussi que les Bélemnites n'ont pas de caecum siphonal renflé ni de prosiphon, et qu'à ce point de vue elles diffèrent beaucoup des Ammonites. Quant au prosiphon des Ammonites, ce n'est pas un tube et il ne joue pas le rôle embryonnaire qu'avait imaginé Munier-Chalmas. Ce n'est qu'une bandelette de soutien pour le fragile caecum siphonal.

L'évolution des formes du prosiphon et surtout de celles des premières cloisons et des goulots siphonaux calcaires est facile à suivre dans les coupes axiales. Elle est en rapport très net avec ce que l'on sait de la phylogénie.

En Minéralogie ce sont les corps mésomorphes, ou liquides anisotropes, ou cristaux liquides, qui ont été l'objet principal de mes recherches, mais j'ai fait d'autres études, sur des sujets variés. On trouvera plus loin, dans l'exposé analytique, un résumé de la plupart d'entre elles. Je ne les mentionne pas ici, sauf celle des zéolithes.

Les zéolithes sont des silicates communs dont les caractères minéralogiques n'ont rien, au premier abord, de particulier. Mais elles possèdent la faculté remarquable de laisser partir leur eau de cristallisation et de la reprendre par voie réversible, sans que rien change à leur apparence et sans que leur réseau soit détruit ou même altéré sensiblement. En outre, après déshydratation, elles peuvent absorber, par voie réversible également, des quantités considérables de gaz et de vapeurs légères, comme l'hydrogène sulfuré, le gaz ammoniac et beaucoup d'autres.

J'ai étudié d'abord, pour ces absorptions, pour celle du gaz ammoniac en particulier, leur influence sur les propriétés optiques. On constate que ces dernières ont changé, mais il est impossible de savoir si le changement n'est dû qu'à une déformation très faible du réseau de la zéolithe, celle-ci se gonflant un peu quand elle absorbe quelque chose, ou si les molécules étrangères y prennent une part. J'ai donc essayé l'absorption de vapeurs lourdes et j'ai réussi pour plusieurs d'entre elles comme celles d'iode, de soufre, de mercure, de chlorure mercureux. Les absorptions du mercure et du chlorure mercureux par la chabasie sont particulièrement énergiques, le minéral acceptant jusqu'à 27 et 23 % en poids, respectivement, de ces substances.

L'étude optique montre alors ce fait important que la zéolithe imprégnée, quelle que soit la nature chimique des molécules étrangères, se comporte optiquement comme si elle était homogène, son ellipsoïde de Fresnel étant orienté très simplement par rapport au réseau. Il est certain, d'autre part, que les molécules étrangères interviennent directement dans l'anisotropie totale. Le polychroïsme, par exemple, qui accompagne toujours la coloration d'une zéolithe imprégnée, le montre bien. Ces molécules ne peuvent donc être en désordre comme les molécules d'un gaz qui occuperaient de fines cavités de formes quelconques dans une matière spongieuse ou poreuse. Il faut admettre qu'elles sont orientées ou bien qu'elles ont probablement une distribution spatiale en rapport avec le réseau de la zéolithe.

Les « cristaux liquides », en 1909, lorsque nous avons entrepris leur étude, G. Friedel et moi, n'étaient guère connus que par les travaux du physicien Otto Lehmann, qui venait d'avoir la glorieuse fortune de les découvrir. Mais si des observations très nombreuses avaient été déjà faites, aucune idée simple ne s'en dégageait franchement. Ce que l'on voyait au microscope était trop nouveau et trop mystérieux.

Un liquide de Lehmann est hétérogène, bien que ce soit un corps pur. Il est fortement anisotrope et cependant fluide, aussi mobile que l'eau dans certains cas. Il a une structure, ou plus exactement des structures, tantôt fixes et tantôt changeantes. En un point, dans des conditions physiques données, la structure n'est pas définie. Elle dépend de conditions aux limites, c'est-à-dire de la forme de la surface du liquide et de la nature de ses contacts avec les corps étrangers.

Le qualificatif de cristal, appliqué à ces étranges liquides, s'il a le mérite d'attirer l'attention sur des corps exceptionnels, n'en a pas moins une tendance inexacte et capable de créer des confusions. Il ne faudrait l'employer, je crois, qu'à titre historique, pour commémorer la belle découverte de Lehmann. Ce sont au contraire les caractères non cristallins des « cristaux liquides » qui nous ont frappé le plus, G. Friedel et moi, dès nos premières observations. En 1910 nous écrivions : « Les liquides de Lehmann représentent un nouvel état de la matière, aussi différent de l'état cristallin que de l'état liquide ordinaire. » C'est à ce nouvel état que G. Friedel a donné plus tard le nom d'état mésomorphe.

Nous sommes encore loin, aujourd'hui, d'avoir compris toutes les propriétés essentielles de l'état mésomorphe, mais nous savons que les corps capables de prendre cet état sont ceux dont les molécules sont très allongées, presque rectilignes. Dans une petite région autour d'un point, pourvu que la température ne soit pas trop forte, toutes les molécules se placent côte à côte, à peu près parallèlement, et subissent l'agitation thermique sans s'écarter beaucoup d'une direction moyenne qui est l'axe d'anisotropie. L'axe d'anisotropie est un axe de révolution pour toutes les propriétés. C'est aussi l'axe optique, naturellement. Les liquides de Lehmann peuvent être appelés liquides spontanément anisotropes ou simplement liquides anisotropes.

Dans une classe de ces liquides, habituellement désignée par smectique, les molécules orientées ont une répartition spatiale. Malgré l'agitation thermique elles forment des couches d'égale épaisseur. Les surfaces que l'on pourrait tracer entre ces couches sont parallèles. L'axe optique en chaque point est normal à ces surfaces. La fluidité est grande dans le sens perpendiculaire à l'axe, mais elle est très petite dans les autres directions. Cette classe correspond aux « fliessende Kristalle » de Lehmann. Elle contient les liquides à coniques focales.

Dans la classe nématique les molécules orientées n'ont aucune répartition spatiale particulière. La fluidité est très grande, en général, et elle existe dans toutes les directions. Cette classe, qui est celle des liquides à fils, correspond aux « flüssige Kristalle » de Lehmann.

Une troisième classe, dite cholestérique négative, contient les liquides à grand pouvoir rotatoire qui donnent par réflexion de magnifiques couleurs polarisées circu-lairement. Ils ont une structure compliquée qui n'est pas bien connue. Leur caractère optiquement négatif les oppose aux corps des deux autres classes, qui sont positifs.

Alors que M. Ch. Mauguin, dans ses belles recherches, s'est occupé des structures simples que les liquides de Lehmann prennent quelquefois, ou que l'on peut les forcer à prendre en leur imposant certaines conditions aux limites, c'est-à-dire de la structure homogène et de la structure hélicoïdale, et en a complètement élucidé les caractères, nous nous sommes attachés plus particulièrement, G. Friedel et moi, à des structures plus complexes, plus naturelles aussi, celles que prend le liquide quand il est en masse importante et que l'on ne fait rien intervenir pour en simplifier la structure.

Le liquide contient alors toujours des fils noirs et fins, comme s'il avait été mal filtré. Ces fils, qui sont une des originalités les plus apparentes des corps mésomorphes, les premiers observateurs les avaient bien vus, mais ils les prenaient pour des impuretés. C'est en les observant dans certains liquides smectiques que nous eûmes l'extrême surprise d'y reconnaître des ellipses et des hyperboles, c'est-à-dire des coniques, exactement dessinées. En outre ces coniques sont focales, car une ellipse et une hyperbole s'associent toujours deux à deux avec la relation de focalité.

Naturellement les coniques focales se groupent dans toute la masse du liquide et leurs groupements obéissent à des lois. Nous avons donc étudié ces lois et fait de la géométrie d'observation, ce qui est rare. Un peu d'azoxybenzoate d'éthyle, entre deux verres, porté à une température de 114° à 120°, n'est qu'un amas d'épures, souvent très compliquées, sur les propriétés des ellipses et des hyperboles.

C'est en pensant aux coniques focales, que nous avons regardées si souvent ensemble et qui nous ont tant émerveillés, que je rends ici un dernier hommage à la mémoire de Georges Friedel, avec qui j'eus l'honneur de collaborer. Il contribua plus que tout autre à m'inspirer le goût des recherches personnelles, et les trois années pendant lesquelles nous avons travaillé à Saint-Etienne, au laboratoire de la vieille Ecole des Mines, sont restées dans mon souvenir comme les meilleures de ma carrière scientifique.

Les coniques focales une fois reconnues nous pûmes établir la structure du domaine focal, c'est-à-dire de la région du liquide qui est entre les coniques. Les cyclides de Dupin, comme il fallait s'y attendre, y jouent un rôle. Ce sont les surfaces suivant lesquelles se courbent les couches équidistantes de molécules. Les normales aux cyclides, c'est-à-dire les axes optiques, rencontrent donc nécessairement les deux coniques qui sont les focales des cyclides. Par conséquent les coniques sont les lieux géométriques des points du liquide où il y a une infinité d'axes optiques. Ainsi se trouvait établi ce point fondamental : les lignes noires, ici en formes d'ellipses et d'hyperboles, sont des lignes de discontinuité de la structure.

L'assimilation des fils de formes quelconques des corps nématiques aux coniques focales des corps smectiques était évidente et nous la fîmes immédiatement, mais sans pouvoir reconnaître les structures qui correspondent aux fils. La question est compliquée pour les corps nématiques, car il y a plusieurs sortes de fils, c'est-à-dire plusieurs sortes de structures.

Plus tard je fis faire un pas à la question, sans la résoudre entièrement, par des calculs sur les rayons extraordinaires. Alors que les rayons ordinaires suivent une marche rectiligne indépendante de la structure, les rayons extraordinaires en dépendent beaucoup et ils sont courbes. Pour certaines structures on peut calculer les équations de ces courbes et prévoir des zones de pénombre où les rayons extraordinaires ne pénètrent pas. On observe en effet ces pénombres et leurs propriétés sont bien celles que prévoit la théorie. Aux fils « à ruban » ou « à pénombre » correspond la structure rayonnée, c'est-à-dire que le liquide, en chaque point du fil, a une infinité d'axes optiques qui divergent en tous sens dans un plan perpendiculaire au fil, ou suivant les génératrices d'un cône très ouvert.

Mes autres contributions à la connaissance des corps mésomorphes consistent surtout dans la découverte des gouttes à gradins des liquides smectiques, et dans celle des plans différenciés et des « virgules » des liquides cholestériques négatifs. En outre j'ai étudié, par de nombreux exemples, les caractères de l'orientation des corps mésomorphes sur les cristaux.

Une goutte de liquide smectique reposant sur une surface très plane donne lieu au phénomène des gradins. La surface libre du liquide n'est pas continue. Elle se compose de plans étages parallèles que limitent des falaises. Celles-ci sont de hauteurs très différentes. Il y en a de minuscules, jusqu'à la limite de visibilité. Le moindre attouchement fait glisser les étages les uns sur les autres et changer les formes de leurs contours, mais leurs surfaces restent planes. On ne peut douter que chaque étage ne soit formé par un nombre entier de couches de molécules, le plus petit étage étant unimoléculaire, probablement. Cela correspond très bien aux pellicules de savon qui ont été étudiées par plusieurs physiciens et qui ont fait, en particulier, l'objet des observations et des mesures de MM. J. Perrin et P.-V. Wells; mais ici on voit directement que le liquide smectique à l'état pur, quand il a la structure homogène, est un empilement de couches planes parallèles ; ou encore on voit directement qu'un plan perpendiculaire à son axe optique est doué de propriétés discontinues. Ce plan est comparable aux plans réticulaires de la matière cristallisée. Comme eux il est capable de limiter la forme extérieure. On peut dire, je crois, que c'est le seul caractère franchement cristallin que l'on ait jamais trouvé dans les « cristaux liquides ».

Chez les autres corps mésomorphes le phénomène des gradins n'existe pas, mais un autre phénomène, très différent malgré qu'il comporte aussi une structure à plans parallèles, se voit dans plusieurs liquides cholestériques négatifs, le cyanobenzalaminocinnamate d'amyle en particulier. Une goutte de ce liquide, déposée sur un clivage cristallin, c'est-à-dire sur une surface très plane et très propre, est convexe et continue, mais elle est ornée. On y voit des lignes de niveau tout à fait surprenantes, parallèles au bord de la goutte, et entre ces lignes des figures courbes que l'on peut appeler des « virgules ». Ces virgules définissent un sens rotatoire. Si l'on suit une quelconque d'entre elles en descendant d'une ligne de niveau à la suivante, on tourne dans un sens qui est toujours le même. Ainsi le liquide porte, à sa surface libre, des dessins qui révèlent son pouvoir rotatoire.

Les lignes de niveau ne sont pas particulières à la surface libre. On les retrouve quand on observe le liquide en biseau très mince entre les parois d'une fente de clivage. Il faut donc admettre que la structure du cyanobenzal est périodique. Un phénomène que nous ne comprenons pas y différencie des couches d'égale épaisseur qui peuvent être parallèles quand les conditions aux limites le permettent.

Cette épaisseur était de 2.000 Angströms dans mes observations. Elle est donc plurimoléculaire et ne peut être comparée à celle des plus petits gradins des corps smectiques. Elle joue certainement un rôle dans la réflexion sélective des couleurs à polarisation circulaire.

Aussi bien pour les gouttes à gradins que pour celles du type du cyanobenzal, la disposition de l'axe optique est « homéotrope », c'est-à-dire perpendiculaire au support. La nature de ce dernier ne joue dans ce cas aucun rôle direct. Les véritables orientations sont celles où l'axe optique est au contraire parallèle au support et dirigé dans un azimuth déterminé.

Les surfaces planes des cristaux, plus particulièrement celles des clivages parfaits, orientent la plupart des liquides mésomorphes. On observe des plages qui ont tantôt un seul azimuth d'orientation, tantôt plusieurs azimuths déterminés, en rapport simple, le plus souvent, avec la symétrie du cristal ou avec des rangées importantes de son réseau.

Avec les liquides smectiques le caractère extrêmement anisotrope et même discontinu de la fluidité provoque la formation de curieuses gouttes rectilignes.

Dans un cas, qui se rapporte aussi aux liquides smectiques, l'orientation pourrait dépendre d'une condition numérique réticulaire, comme dans le phénomène d'orientation d'un cristal sur un autre. Mais en général il n'en est pas ainsi. On observe même quelquefois, avec des liquides nématiques, des plages dont l'orientation change beaucoup et d'une manière continue quand la température varie. Ces plages tournantes sont incompatibles avec les exigences réticulaires.

L'action orientante du cristal s'exerce dans un champ de contact qui donne lieu dans bien des cas à un phénomène remarquable. On voit en effet subsister, au-dessus de la température T2 de fusion isotrope, des plages anisotropes de contact, aussi bien avec les liquides smectiques qu'avec les nématiques. La plage observée entre nicols devient brusquement presque noire quand on franchit la température T2, mais elle ne disparaît pas tout à fait. Elle donne encore un retard appréciable et même mesurable, qui ne peut être attribué qu'à la pellicule de contact, à la fois très biréfringente et très mince, où les molécules du liquide sont maintenues dans leur direction par le cristal. La fusion isotrope ne se produit pas dans cette pellicule ou bien elle se fait à une température plus élevée. J'ai constaté de même, avec un sel de cholestérine qui donne successivement un liquide smectique positif, puis un liquide cholestérique négatif, se substituant l'un à l'autre à une température, que rien ne se passe à la température dans la pellicule de contact.

On sait bien que les phénomènes physiques et chimiques sont profondément changés dans une zone très mince entre deux milieux différents, mais il est exceptionnel que l'on voie directement ces petites zones et ce qui s'y passe. A cet égard les pellicules de contact entre les cristaux et les corps mésomorphes sont très remarquables. Cela provient, je crois, de ce qu'elles sont assez épaisses pour contenir plusieurs couches de molécules. Au contact du verre des pellicules analogues se forment, mais on ne les voit jamais directement. Elles sont certainement plus minces, peut-être même unimoléculaires.

Les plages tordues observées d'abord par M. Mauguin sur le mica muscovite, entre clivages, se retrouvent communément sur d'autres minéraux, j'ai complété la théorie de M. Mauguin pour ces plages tordues en l'étendant aux parties très minces où les phénomènes optiques sont beaucoup moins simples que dans les parties épaisses.



Grandjean élève de Polytechnique
(C) Collections Ecole polytechnique



(C) ENSMP Caricature de Grandjean par ses élèves de l'Ecole des mines
Petite Revue des élèves de l'Ecole des mines, 1936


C. R. Acad. Sc. Paris, t 281 (27 octobre 1975) Vie Académique

Notice nécrologique sur FRANÇOIS GRANDJEAN,
Membre de la Section de Minéralogie et Géologie,
par M. André Guinier.

C'est le 22 janvier dernier que François Grandjean est mort à l'âge de quatre-vingt-treize ans; il est mort à sa table de travail alors qu'il poursuivait une oeuvre scientifique commencée soixante-cinq ans auparavant.

François Grandjean est entré à l'Académie en 1937, mais, habitant Genève depuis 1940, il a très peu pris part à la vie de notre Compagnie, si bien que peu de nos confrères l'ont bien connu et que, parmi les élus récents, la plupart ne l'ont jamais rencontré. Une notice sur François Grandjean est donc particulièrement nécessaire; malheureusement il m'a manqué pour la préparation ce que peuvent seuls donner des contacts personnels (je remercie vivement M. Yves Bouligand des nombreux documents qu'il a bien voulu me communiquer).

François Grandjean a fait une carrière d'Ingénieur des Mines. Dès sa sortie de l'École, il a été nommé professeur d'abord à l'École des Mines de Saint-Étienne, puis à celle de Paris, où il a enseigné la géologie, la paléontologie et surtout la pétrographie et la minéralogie. Il a été Directeur du Service de la Carte géologique à partir de 1935.

Dans ces diverses fonctions, il a trouvé matière à des travaux scientifiques : missions d'études minières dans de nombreux pays, études géologiques en Corse et à Saint-Étienne, recherches sur des fossiles, Ammonites et Relemnites. Dans une étude sur les zéolithes ayant absorbé des vapeurs lourdes, F. Grandjean, à partir de ses observations au microscope, a proposé des schémas de structure atomique qui ont été ensuite vérifiés par les études aux rayons X.

Ce qui a assuré à François Grandjean sa renommée, ce sont les travaux qu'en collaboration avec Georges Friedel, il a effectués de 1910 à 1925 sur ce qu'on appelle les cristaux liquides. Il a eu la chance, ou l'intuition, en s'intéressant à des substances dont les étranges propriétés venaient d'être signalées par Otto Lehmann, de rencontrer un nouvel état de la matière, dit état mésomorphe, sur lequel on ne savait encore à peu près rien. Ce sont des substances qui sont liquides par leur fluidité mais qui sont anisotropes comme le sont des cristaux. Le seul instrument d'observation de François Grandjean et Georges Friedel était le microscope polarisant. La variété des figures qu'ils observaient était énorme, car elles dépendent de façon très complexe de nombreux facteurs, en particulier de la température. Si François Grandjean et Georges Friedel ont réussi à tant tirer de l'analyse de leurs observations, c'est qu'ils ont pris comme guides deux idées dont la suite a montré qu'elles étaient fondamentales pour comprendre la structure des mésomorphes. D'une part, les molécules des cristaux liquides ont la forme d'aiguilles et tendent à s'orienter parallèlement les unes contre les autres : telle est la raison d'être de l'anisotropie observée. D'autre part, cette orientation n'est pas constante dans toute la préparation et des domaines d'orientations différentes sont séparés par des fautes où les molécules changent d'orientation. Dans les substances à l'état dit smectique, François Grandjean a découvert que les lignes de singularité avaient la forme rigoureuse de coniques homofocales et qu'il s'ensuivait qu'au voisinage les plans d'empilement des molécules étaient courbés en cyclides de Dupin. L'analyse de ces observations au moyen de la géométrie très classique est d'une grande beauté. Reconnaissons qu'aujourd'hui les jeunes physiciens ne pourraient pas aborder le problème par les mêmes méthodes. Certes, il est rare que la nature fournisse des exemples d'application de ces théorèmes de géométrie qui ravissaient les polytechniciens d'antan et qui sont maintenant bien dédaignés. Mais concluons avec modestie qu'il est bien risqué de déclarer péremptoirement utile ou inutile telle partie d'un programme d'enseignement.

Dans les travaux de François Grandjean, on trouve déjà nombre de faits et d'idées qui ont été développés par la suite, en particulier par Charles Mauguin, Pierre Chatelain puis, tout récemment, par le groupe de Pierre-Gilles de Gennes. Ainsi F. Grandjean a signalé l'influence orientatrice d'une lame cristalline, celle d'une surface frottée et l'action du champ électrique, qui est à la base des applications actuelles des cristaux liquides dans les cadrans de montre. Le nom de Grandjean est resté attaché aux « gouttes à gradins » qui montrent à l'échelle macroscopique la structure en couches moléculaires des smectiques ainsi qu'à des défauts d'un autre type de cristaux liquides, les cholestériques, qui n'ont été complètement compris que récemment.

François Grandjean a cessé de s'occuper de cristaux liquides bien avant 1930. Peut-être s'était-il rendu compte que, pour approfondir maintes questions qu'il avait effleurées, il lui aurait fallu disposer de moyens expérimentaux qu'il ne pouvait avoir à l'École des Mines. Ou bien a-t-il été irrésistiblement attiré par une voie de recherche toute différente, celle qu'il avait commencé à suivre un peu en amateur depuis 1928. C'est en effet à cette date qu'il a publié un premier mémoire dans le Bulletin de la Société Zoologique : François Grandjean s'était lancé dans l'étude des Acariens. C'était là certes un domaine bien éloigné de ses fonctions officielles, ce qui probablement a pu être pour lui une gêne. Ainsi, en 1937, il avait déjà à son actif une quarantaine de publications d'acarologie et pourtant il n'en est pas du tout fait mention dans sa notice de candidature à l'Académie. Mais, bientôt, François Grandjean prend sa retraite et peut désormais se consacrer totalement à son activité de naturaliste en travaillant dans ses laboratoires personnel, soit à Genève, soit dans sa maison de Mongaillard en Dordogne. L'ensemble de ses oeuvres acarologiques (plus de cent cinquante titres) a été réuni dans plusieurs volumes édités en Hollande par Dr. Van der Hammen.

Les Acariens sont des animaux à huit pattes, en général minuscules, (le ciron de Pascal est un Acarien), dont chacun connaît quelques espèces plutôt désagréables comme les tiques et aoûtats.

Il est un peu surprenant de voir un physicien ayant prouvé sa puissance de raisonnement et de découverte s'astreindre à un énorme et bien humble travail de systématique pour décrire de si nombreuses espèces d'animaux qui ne diffèrent que par d'infimes détails. Mais, en réalité, François Grandjean ne se contentait pas d'accumuler des observations brutes. Dans une série d'articles généraux à la fois originaux et profonds, il a clairement montré pourquoi il avait choisi cette voie particulière. « Devenu simple naturaliste, a-t-il écrit, j'ai pensé qu'on pouvait faire des découvertes ou du moins dégager des idées nouvelles sur l'évolution en étudiant de très modestes arthropodes ». François Grandjean a compté, pour des centaines d'individus, le nombre de poils qu'ils possèdent sur telle ou telle de leurs pattes : il avait remarqué que ce nombre était variable et ce qu'il recherchait c'était une loi de répartition. « Ces poils, a-t-il écrit, sont presque toujours insignifiants. Pouvons-nous dire insignifiantes les lois qui les régissent ? Je ne le crois pas. Nous n'avons même aucune raison de penser que ces lois ne sont pas générales... les organes insignifiants sont les plus remarquables parce qu'ils nous offrent un meilleur terrain de découverte et d'étude ».

Citons à titre d'exemple quelques-unes des idées originales de François Grandjean. Pour lui, un animal a deux sortes de vie, une individuelle et l'autre est celle de l'ensemble de ses ancêtres et de ses descendants. Il n'a conscience que de la première mais sans l'autre il n'existerait pas. D'où deux sortes de temps à considérer en biologie : celui qui mesure l'âge de l'individu et celui qui est compté le long de la lignée des ancêtres. L'évolution se produit pour chaque âge de l'animal le long de ce second temps. Les complications du développement d'un individu s'expliquent par les différences de l'évolution à des stades successifs de l'animal.

Grandjean a insisté sur la notion de probabilité d'existence d'un organe. « Ce qui se transmet d'une génération à l'autre, ce n'est pas un organe particulier, si constant qu'il nous paraisse, mais le milieu intérieur en bloc et par lui une chance pour un organe d'être construit ». Souvent la probabilité est quasiment égale à un, comme pour les organes indispensables sans quoi l'animal n'existerait pas. Mais pour les organes insignifiants (comme les poils des pattes des acariens), il est possible d'observer les lois de cette probabilité héréditaire.

Ainsi, dans l'oeuvre de François Grandjean, en apparence disparate, il apparaît un élément d'unité non pas dans les sujets d'étude mais dans la méthode de travail. Qu'il ait eu sous son microscope une préparation d'azoxybenzoate d'éthyle ou un oribate, sa démarche intellectuelle était fondamentalement la même : observer d'abord, puis rechercher avec passion les lois qui expliquent les observations. Comme les objets observés, non choisis a priori, sont très complexes, il n'est pas sûr que les observations suffisent à révéler des lois d'intérêt fondamental. La tendance actuelle du scientifique est bien souvent inverse : disons, pour schématiser, qu'il a l'ambition de reconstruire le monde a priori en commençant naturellement par les éléments les plus simples. Mais, surout en biologie, il est condamné à rester pour longtemps encore fort loin de la presque totalité du monde réel. La vie scientifique de François Grandjean nous rappelle opportunément la puissance et le caractère irremplaçable des sciences d'observation quand l'observateur est de qualité. D'autre part, il nous a donné l'image d'un savant indépendant, s'intéressant à tout, travaillant ce qui lui plait, c'est-à-dire d'un type d'homme fort précieux mais que les conditions de la vie scientifique contemporaine tendent malheureusement à faire disparaître.

L'Académie des Sciences gardera le souvenir de ce savant si original et bien éloigné de notre temps; elle présente à Madame Grandjean et aux membres de sa famille ses respectueuses condoléances.


Faire-part du décès de François GRANDJEAN



Grandjean, professeur de minéralogie, caricaturé par un élève des Mines de Paris (Petite Revue des élèves, 1935)
(C) Photo collections ENSMP


Grandjean en 1908, élève aux Mines (entouré de ses camarades Serraut et Parent)
(C) Photo collections ENSMP


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