Alexandre Popov (1859-1906) : l'inventeur russe de la radio

Le physicien qui voulait dompter les ondes

Dans le panthéon des sciences russes, Alexandre Popov occupe une place singulière, à mi-chemin entre la gloire nationale et la controverse internationale. Contemporain d'Ivan Pavlov, de Dmitri Mendeleïev et de Constantin Tsiolkovski, il appartient à cette génération extraordinaire de savants qui, dans les dernières décennies de l'Empire, ont fait de la Russie une puissance scientifique de premier rang. Mais contrairement à ses illustres confrères, Popov n'a jamais reçu le prix Nobel et son nom reste méconnu en Occident, éclipsé par celui de Guglielmo Marconi.

Le paradoxe est saisissant : en Russie, chaque enfant apprend à l'école que la radio a été inventée par Popov. Le 7 mai, Journée nationale de la radio, commémore sa démonstration historique de 1895. Des navires, des rues, des instituts scientifiques, des cosmodromes portent son nom. Mais dès qu'on franchit les frontières de l'ancien bloc soviétique, la paternité de la radio est attribuée à l'inventeur italien, qui déposa son premier brevet en juin 1896 et fonda un empire industriel mondial.

Cette dualité ne tient pas à une simple manipulation propagandiste, comme on l'a parfois suggéré. Elle reflète une réalité historique complexe : dans les années 1890, plusieurs chercheurs européens travaillaient simultanément, à partir des découvertes de Heinrich Hertz, à la transmission d'ondes électromagnétiques. Popov, officier instructeur d'une école militaire isolée dans le golfe de Finlande, n'avait ni les moyens financiers ni la liberté juridique de Marconi pour transformer ses découvertes en industrie. Son génie reste celui d'un pionnier scientifique authentique, dont l'antériorité de la démonstration publique est aujourd'hui reconnue par l'Union internationale des télécommunications.

Naissance dans l'Oural et formation à Saint-Pétersbourg (1859-1882)

Alexandre Stépanovitch Popov naît le 4 (16) mars 1859 à Tourinskié Roudniki, un village minier de l'Oural perdu dans les forêts de l'actuelle région de Sverdlovsk. Son père, Stépan Petrovitch Popov, est prêtre orthodoxe, descendant d'une lignée ininterrompue d'ecclésiastiques rurals. Sa mère, Anna Stepanovna, élève sept enfants dans une atmosphère modeste mais cultivée. Le jeune Alexandre grandit au cœur des paysages rudes de l'Oural, parmi les ouvriers des mines de cuivre, dans un univers où la science et la technique restent des horizons lointains.

Selon la tradition familiale, Alexandre est destiné à la prêtrise. Il entre à l'école ecclésiastique de Dalmatovo à dix ans, puis au séminaire orthodoxe de Perm. C'est là qu'il révèle des dispositions exceptionnelles pour les mathématiques et la physique expérimentale. Il bricole déjà des sonneries électriques rudimentaires et fascine ses camarades par ses expériences. La bibliographie russe rapporte qu'il fut surnommé « l'enchanteur » par les villageois, qui voyaient dans ses appareillages une forme de magie. Ses parents, peu fortunés mais clairvoyants, comprennent qu'il ne sera pas prêtre.

En 1877, à dix-huit ans, Popov entre à la faculté de physique-mathématiques de l'université de Saint-Pétersbourg. La capitale impériale est alors à l'apogée de son rayonnement scientifique. L'université abrite Mendeleïev, qui vient de publier son tableau périodique, le mathématicien Tchebychev, le physiologiste Sétchénov et bientôt Pavlov. Popov suit les cours de Fedor Petrouchevski et d'Ivan Borgman, qui forment toute une génération de physiciens russes à l'électromagnétisme maxwellien. Ses années d'étudiant sont marquées par la pauvreté matérielle : il survit en donnant des leçons particulières et travaille comme électricien dans la jeune entreprise Elektrotekhnik, l'une des premières sociétés d'éclairage électrique de la capitale.

Diplômé en 1882 avec une thèse sur les phénomènes électromagnétiques, Popov est conservé comme assistant pour préparer une chaire universitaire. Mais le manque de moyens financiers le pousse, l'année suivante, à accepter un poste mieux rémunéré : instructeur de physique et d'électricité à l'École des Officiers Torpilleurs de Cronstadt. Cette décision, en apparence prosaïque, va déterminer toute la suite de son parcours scientifique. Cronstadt, l'île-forteresse qui garde l'accès maritime à Saint-Pétersbourg, deviendra le berceau de ses recherches sur les ondes électromagnétiques.

L'École des torpilles de Cronstadt (1883-1901)

L'École des Officiers Torpilleurs de Cronstadt (Minnyï ofitserskiï klass), fondée en 1874, est alors l'une des institutions militaires les plus avancées de l'Empire russe. Ses laboratoires sont parmi les mieux équipés de Russie en matière d'électricité appliquée : la marine, qui développe alors les torpilles automotrices Whitehead et les premiers télégraphes embarqués, a besoin d'ingénieurs formés aux technologies de pointe. Popov y enseigne la physique expérimentale, l'électricité et la galvanoplastie, devant des promotions d'officiers d'élite.

Pendant près de dix-huit ans, Popov mène une double vie. L'été, il dirige la centrale électrique de la foire commerciale de Nijni Novgorod, mission lucrative qui finance ses recherches privées. L'hiver, il enseigne à Cronstadt et expérimente dans son atelier personnel. Cette routine lui permet d'accumuler un capital intellectuel et matériel hors du commun, tout en restant au courant des découvertes scientifiques européennes : il lit l'allemand, le français et l'anglais, suit les revues de la Royal Society et de l'Académie des sciences de Berlin, correspond avec ses collègues européens.

En 1888, Popov découvre les expériences de Heinrich Hertz à Karlsruhe, qui ont prouvé expérimentalement l'existence des ondes électromagnétiques prédites par James Clerk Maxwell. Cette découverte le bouleverse. Dès 1889, il reproduit les expériences hertziennes dans son laboratoire de Cronstadt, donne des conférences publiques sur le sujet, et commence à réfléchir à des applications pratiques. Sa première grande conférence publique sur les ondes électromagnétiques, donnée en mars 1890, marque un tournant : Popov est désormais convaincu que ces ondes invisibles peuvent être utilisées pour transmettre des signaux à distance.

Entre 1890 et 1895, il perfectionne progressivement les instruments hertziens. Il s'inspire du cohéreur d'Édouard Branly (1890), tube de verre rempli de limaille de fer dont la résistance électrique chute brutalement en présence d'ondes électromagnétiques, et du récepteur d'Oliver Lodge (1894), qui a montré comment détecter les ondes hertziennes à courte distance. Popov ajoute deux innovations décisives : un système de remise à zéro automatique du cohéreur (par télégraphe sonore frappant légèrement le tube), et surtout une antenne verticale reliée à la terre, qui décuple la sensibilité de l'appareil. C'est cette combinaison qui fera de son récepteur le premier dispositif radio opérationnel au monde.

La démonstration historique du 7 mai 1895

Le 7 mai 1895 (25 avril selon le calendrier julien alors en vigueur en Russie) demeure la date sacrée de l'histoire scientifique russe. Ce jour-là, devant les membres de la Société physico-chimique russe réunis dans les locaux de l'université de Saint-Pétersbourg, Alexandre Popov présente publiquement son appareil de détection des ondes électromagnétiques. La conférence, intitulée « Sur le rapport entre les poudres métalliques et les oscillations électriques », dure près d'une heure et culmine par une démonstration en direct.

Popov a installé son récepteur sur la table de l'amphithéâtre. L'appareil comprend un cohéreur de Branly, une bobine de télégraphe Morse, une sonnerie électrique servant à la fois de marteau de remise à zéro et de signal sonore, et une antenne verticale d'environ deux mètres reliée à la terre. Lorsqu'un assistant produit une étincelle à l'autre bout de la salle à l'aide d'un excitateur de Hertz, la sonnerie du récepteur retentit aussitôt. L'auditoire est saisi : pour la première fois, un signal électromagnétique vient d'être transmis et capté sans fil, devant témoins.

L'appareil avait initialement été conçu comme un détecteur d'orages, capable d'enregistrer les décharges électriques atmosphériques à plusieurs dizaines de kilomètres. Popov le baptise lui-même « détecteur de décharges électriques » (grozootmietchik) et publie un compte rendu détaillé dans le Journal de la Société physico-chimique russe en janvier 1896. Cette publication scientifique, datée et vérifiable, constitue une antériorité de droit reconnue par les historiens des sciences : avant Popov, personne n'avait publié la description complète d'un récepteur d'ondes hertziennes assorti d'une antenne et d'un système de remise à zéro automatique.

Le 24 mars 1896, devant la même Société physico-chimique, Popov franchit l'étape suivante : il transmet, depuis l'institut de chimie de l'université, le message « Heinrich Hertz » en code Morse, sur une distance de 250 mètres, jusqu'au récepteur situé dans le bâtiment de physique. C'est la première transmission radio codée du monde, choisie en hommage au physicien allemand mort prématurément quatre ans plus tôt. Cette démonstration, consignée dans les archives de la Société et attestée par les procès-verbaux des séances, précède de plusieurs mois le brevet déposé par Marconi en juin 1896 à Londres.

Hertz, Branly, Lodge, Marconi : la course à la radio

L'invention de la radio n'est pas le fait d'un seul homme, mais le fruit d'une succession de découvertes européennes échelonnées sur trois décennies. James Clerk Maxwell avait posé les bases théoriques dès 1865 avec ses équations de l'électromagnétisme, qui prédisaient l'existence d'ondes électromagnétiques se propageant à la vitesse de la lumière. Heinrich Hertz, à Karlsruhe en 1887, prouva expérimentalement leur existence en produisant et détectant des ondes radio courtes en laboratoire. Mais Hertz, mort en 1894 à trente-six ans, ne crut jamais à leurs applications pratiques.

C'est Édouard Branly, professeur à l'Institut catholique de Paris, qui découvrit en 1890 le phénomène du cohéreur, base de tous les futurs récepteurs radio. Oliver Lodge, en Angleterre, améliora le cohéreur, le baptisa de ce nom en 1894 et réussit en juin de cette même année une démonstration de transmission à quarante mètres lors d'une conférence à la Royal Institution. Mais Lodge, scientifique théoricien, ne développa pas le système et le considérait comme une simple curiosité de laboratoire. Popov et Marconi sont arrivés ensuite, indépendamment l'un de l'autre, en suivant chacun cette même piste.

La différence essentielle entre Popov et Guglielmo Marconi (1874-1937) tient autant aux contextes qu'aux personnalités. Marconi, fils d'un riche propriétaire italien et d'une mère irlandaise apparentée à la famille Jameson (whisky), dispose dès ses premières expériences de moyens financiers considérables. Refusé par le gouvernement italien en 1895, il s'installe en juin 1896 à Londres, où il dépose le brevet britannique n°12039 le 2 juin 1896 : c'est le premier brevet au monde sur la transmission radio. En juillet 1897, il fonde la Wireless Telegraph and Signal Company, qui industrialisera la technologie. Marconi a quinze ans de moins que Popov, parle anglais, vit à Londres, ne dépend d'aucune hiérarchie militaire : il a toutes les cartes pour transformer une découverte en empire industriel.

Popov, lui, est officier instructeur d'une école militaire impériale, soumis aux contraintes du secret d'État. La marine russe considère ses recherches comme un atout stratégique et n'autorise pas la divulgation commerciale. Popov publie d'abondance dans les revues scientifiques, donne des conférences, mais ne brevette rien. Lorsque Marconi dépose son brevet en 1896, Popov écrit publiquement : « Je suis fier de constater que mes appareils, décrits dans la presse russe dès 1895, ont trouvé un développement industriel. » Il rencontrera Marconi en personne au Congrès mondial d'électricité de Paris en 1900, où les deux hommes se salueront avec respect, sans se reconnaître mutuellement comme inventeurs uniques.

« Je suis fier de constater que mes appareils, décrits dans la presse russe dès 1895, ont trouvé un développement industriel. » — Alexandre Popov, 1897

L'Union internationale des télécommunications (UIT), agence spécialisée des Nations unies, reconnaît aujourd'hui à Popov la priorité de la démonstration publique scientifique, et à Marconi la priorité commerciale et industrielle. Tous deux figurent dans le panthéon officiel des pionniers de la radio. Le prix Nobel de physique 1909, attribué conjointement à Marconi et au physicien allemand Karl Ferdinand Braun, ne récompensa pas Popov, mort trois ans plus tôt et donc inéligible selon la règle posthume.

Premières applications : la marine impériale russe

Dès 1897, Popov développe pour la marine impériale russe les premières liaisons radio opérationnelles. Ses expériences se déroulent dans le golfe de Finlande, entre les navires de la flotte de la Baltique. En 1897, il réussit une transmission entre le navire-école Euréope et le croiseur Afrika, sur 5 kilomètres. L'année suivante, il porte la portée à 11 kilomètres, puis à 30 kilomètres en 1899. La marine, convaincue, finance désormais ses recherches sans restriction et lui adjoint comme assistant l'officier Petr Rybkine, qui deviendra son collaborateur le plus fidèle.

L'événement fondateur de la radio opérationnelle survient en hiver 1899-1900. Le 12 novembre 1899, le cuirassier garde-côtes Général-Amiral Apraxine s'échoue sur les rochers de l'île de Hogland (Gogland en russe), au large de la côte finlandaise, dans le golfe de Finlande. Le navire est inaccessible par terre, isolé dans les glaces, et le télégraphe terrestre le plus proche se trouve à Kotka, sur la côte finlandaise, à 45 kilomètres de distance. Pour coordonner les opérations de sauvetage, l'amirauté charge Popov d'installer une liaison radio entre Hogland et Kotka, en hiver, dans des conditions extrêmes.

Popov et Rybkine montent l'installation en quelques semaines, en pleine tempête de neige. Le 24 janvier 1900, la première transmission est réussie : l'amiral commandant le sauvetage transmet ses ordres directement au quartier général, sans relais. La liaison fonctionnera pendant près de trois mois, transmettant 440 télégrammes officiels, et permettra notamment le sauvetage par brise-glace de cinquante pêcheurs finlandais bloqués sur une plaque de glace dérivante. Cet épisode est aujourd'hui considéré comme la première utilisation opérationnelle de la radio dans le monde, documentée par les rapports officiels de l'amirauté russe et reprise dans toutes les histoires des télécommunications.

Recteur de l'Institut polytechnique et mort prématurée (1905-1906)

Le succès de la liaison de Hogland transforme Popov en figure scientifique nationale. La marine lui accorde une prime exceptionnelle de 33 000 roubles (somme considérable pour l'époque) et lui confie l'organisation du service radio de la flotte de la Baltique. Mais Popov, lassé par la rigidité militaire et conscient que ses recherches doivent s'ouvrir à un public plus large, accepte en 1901 une chaire de physique à l'Institut électrotechnique impérial Alexandre III de Saint-Pétersbourg, premier établissement russe entièrement consacré à l'électricité civile, fondé en 1886.

Les années 1901-1905 sont les plus fructueuses de sa carrière institutionnelle. Popov forme la première génération d'ingénieurs radio russes, dirige plusieurs thèses, publie une vingtaine d'articles scientifiques. Il participe aux grandes expositions universelles de Paris (1900) et de Saint-Louis (1904), où ses appareils sont présentés aux côtés de ceux de Marconi. Il reçoit la grande médaille d'or de l'Exposition de Paris pour son détecteur d'orages, ainsi que le titre d'ingénieur honoraire en électrotechnique de la Russie impériale. La Révolution de 1905 le surprend en pleine activité scientifique. En septembre 1905, ses collègues le portent à la fonction de recteur élu de l'Institut électrotechnique, le premier de l'histoire de cet établissement.

Cette responsabilité nouvelle survient dans une atmosphère politique extrêmement tendue. Saint-Pétersbourg, secouée par la révolution avortée de 1905, voit ses universités fermées par décret impérial. Popov, recteur, doit négocier en permanence avec le ministère de l'Intérieur pour protéger ses étudiants des arrestations policières. Le 31 décembre 1905 (13 janvier 1906 selon le calendrier grégorien), après une réunion particulièrement orageuse avec le ministre de l'Intérieur Pavel Dournovo, Popov regagne son appartement de l'institut. Il y meurt brutalement le 13 janvier 1906, à l'âge de 46 ans, foudroyé par une hémorragie cérébrale que ses biographes attribuent au surmenage, à la pression politique et à l'émotion. Sa mort, prematurée, prive la science russe de son plus brillant représentant en matière d'électrotechnique. Il est inhumé au cimetière Volkovo de Saint-Pétersbourg, dans la section dite des Littérateurs et savants.

Postérité, Journée de la radio et musée Popov

L'héritage de Popov se construit en plusieurs vagues. De son vivant, il est déjà reconnu en Russie comme l'inventeur de la radio, mais son nom reste largement absent des publications occidentales, qui ne connaissent que Marconi. La première vague de réhabilitation date des années 1920-1930 : le pouvoir soviétique, en quête de figures scientifiques nationales, exhume la mémoire de Popov, édite ses œuvres complètes (1945) et fonde plusieurs instituts à son nom. La Journée de la radio, célébrée officiellement chaque 7 mai à partir de 1945 par décret du Présidium du Soviet suprême de l'URSS, commémore sa démonstration de 1895. Cette fête professionnelle reste aujourd'hui l'une des plus populaires de Russie, célébrée par les ingénieurs radio, les militaires des transmissions, les journalistes radio et les radioamateurs.

Sur le plan matériel, Saint-Pétersbourg conserve plusieurs lieux essentiels à la mémoire de Popov. Le Musée-mémorial A.S. Popov, installé dans son ancien appartement à l'Institut électrotechnique (rue Professeur Popov, 5), présente la reconstitution fidèle de son cabinet de travail, ses instruments d'origine, ses manuscrits et la collection complète de ses publications. Le Musée central des communications A.S. Popov, placé près de la cathédrale Saint-Isaac (place Pochtamtskaïa), fondé en 1872 et rebaptisé en l'honneur du savant en 1924, retrace toute l'histoire des télécommunications russes, du télégraphe Morse aux satellites contemporains. Ces deux institutions sont accessibles aux visiteurs et constituent un complément indispensable pour qui s'intéresse aux grands monuments scientifiques de Saint-Pétersbourg.

L'onomastique russe a gardé trace de Popov dans tous les domaines. Une rue centrale de Saint-Pétersbourg porte son nom (Oulitsa Professora Popova), de même que l'aéroport de Khabarovsk dans l'Extrême-Orient russe, le navire océanographique Akademik Aleksandr Popov, l'Institut électrotechnique de Saint-Pétersbourg (LETI), un cratère de la face cachée de la Lune, et un astéroïde (3074 Popov). En France, l'Institut catholique de Paris, qui abrita les recherches de Branly contemporaines de celles de Popov, a longtemps entretenu des liens scientifiques avec ses successeurs russes. Plus largement, le patrimoine scientifique russe connaît depuis une vingtaine d'années un regain d'intérêt en Europe occidentale.

Au-delà de la querelle de paternité, l'apport de Popov à la civilisation contemporaine est désormais incontestable. Il appartient à cette génération de savants russes du XIX^e siècle qui, aux côtés d'Ivan Pavlov, de Mendeleïev, de Mietchnikov ou de Tsiolkovski, ont fait entrer la Russie dans la modernité scientifique mondiale. Sa tombe, transférée en 1949 du cimetière Volkovo au prestigieux cimetière Novodevitchi de Saint-Pétersbourg (à ne pas confondre avec celui de Moscou), repose aux côtés de plusieurs de ses contemporains illustres. Pour le visiteur littéraire et scientifique, ces lieux constituent un héritage d'une rare densité, témoignage d'une époque où Saint-Pétersbourg fut, le temps de quelques décennies fastes, l'une des capitales mondiales de la science expérimentale.

Tableau chronologique de la vie d'Alexandre Popov