Charles-Edouard Guillaume est né le dans une famille d’horlogers. Ses études le conduiront à fréquenter le Gymnase ainsi que l’Académie (la future Université), où il deviendra préparateur du cours de physique dirigé par le professeur Schneebeli. Dès 1878, il fréquente l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich ; il se laissera tenter par l’étude de la balistique lors de son passage par l’armée et entre, en 1883, au Bureau international des poids et mesures. Il y restera cinquante-trois ans.
Il met ses connaissances à profit pour étudier des méthodes précises de la mesure de la dilatation thermique des corps, en les appliquant, entre autres, à la mesure du mètre étalon ainsi qu’à celle des thermomètres à mercure. Ses intérêts le pousseront à participer aux mesures de longueur d’onde de diverses raies spectrales fondamentales aussi bien qu’à la découverte des Rayons X par Wilhelm Conrad Roentgen.
A partir de 1896, il s’attaque au délicat problème de la détermination exacte du volume du kilogramme d’eau. Ces travaux le poussent à s’intéresser au lien existant entre la notion de mesure exacte et celle, qui s’y oppose, de la variation des matériaux. Il est ainsi amené à développer des alliages dont les variations thermiques s’opposeraient le moins possible à des mesures exactes. C’est ainsi qu’en 1896, il met au point l’invar (alliage de fer avec 36 % de nickel) qui se montre moins sensible aux variations thermiques et surtout moins cher que les alliages à base de platine utilisés jusqu’alors.
En poussant ses recherches, il met au point en 1912 l’élinvar : 53 à 61 % de fer, 33 à 35 % de nickel, 4 à 5 % de chrome et 1 à 3 % de tungstène, qui a la propriété d’être de dilatabilité nulle. Cette découverte, outre son utilisation pour la fabrication du mètre étalon, trouve son application dans la construction de ressort et de spiraux de montres qui sont désormais insensibles aux changements de température. Ces alliages seront utilisés aussi bien pour la mesure de l’arc méridien, en 1899, que comme filament d’ampoule électrique pendant la Première Guerre mondiale.
Ses travaux, ainsi que ses nombreux contacts dans le monde scientifique, lui valent une reconnaissance mondiale. La Suisse tentera de le faire revenir en lui offrant des postes importants comme une chaire de physique à Genève (1900) et Lausanne (1910) ou encore la direction de l’Observatoire de Neuchâtel (1901), sans parvenir à détourner Charles-Edouard Guillaume du « Bureau ». Parallèlement, il deviendra docteur honoris causa de plusieurs universités prestigieuses et membre de nombreuses sociétés savantes au nombre desquelles on compte l’Institut de France. C’est avec le Prix Nobel de physique, qu’il reçoit en 1920 – une année avant Albert Einstein – que Charles-Edouard Guillaume atteint le sommet de la gloire en 1920.
Dans ses souvenirs, il relate cette annonce de la manière suivante :
Le 12 novembre, l’annonce du Prix Nobel vint brusquement me surprendre. Aussitôt, un tourbillon de sentiments divers m’envahit, dominé par la joie immense de penser que l’œuvre de ma vie avait été jugée digne de la suprême récompense, et une reconnaissance infinie pour les membres du Comité Nobel et de l’Académie des Sciences de Suède, dont la bienveillance couronnait ma vie passée, et marquait pour moi le seuil d’une vie nouvelle (…) Avec la compagne de ma vie, je partis pour le voyage de Stockholm, qui reste à nos cœurs comme un rêve vécu, tout pénétré des marques de la plus délicate bonté.
En 1936, à 75 ans, il prend sa retraite du Bureau et il meurt à Sèvres, en 1938. Sa dépouille sera ramenée à Fleurier où il sera inhumé. Son épouse s’éteindra à Fleurier en 1952.
Bibliographie :
François Goetz, «Charles-Edouard Guillaume, physicien (1861-1938)», dans Biographies neuchâteloises, t. 3, Hauterive, 2001, pp. 167-174.
