James David Forbes

James David Forbes (1809-1868).

Quatrième fils de Sir William Forbes, baronnet de Pitsligo, et de Wilhelmina Belches Stuart , il est éduqué chez lui jusqu'à l'âge de seize ans, puis entre à l'Université d'Édimbourg en 1825 pour étudier le droit, mais son intérêt pour la philosophie naturelle l'amène rapidement à publier des articles anonymes dans l'Edinburgh Philosophical Journal sous la signature « A. »  Vers 21 ans il révèle son identité, et David Brewster le recommande comme membre de la Royal Society of Edinburgh. Il est élu à celle-ci peu après et devient membre de la Royal Society de Londres dès 1832. 

En 1833, à seulement vingt-quatre ans, il est nommé professeur de philosophie naturelle à l'Université d'Édimbourg, succédant à Sir John Leslie après une candidature controversée face à son ancien mentor Sir David Brewster. Il occupe cette chaire jusqu'en 1860. Pendant cette période, il joue un rôle majeur dans la réforme de l'éducation supérieure écossaise, introduisant notamment des examens pour l'obtention des diplômes .

Dès les années 1830, il mène des recherches fondamentales sur la conduction thermique. Entre 1836 et 1844, il publie plusieurs séries intitulées Researches on Heat, dans lesquelles il démontre la polarisation de la chaleur infrarouge à travers le tourmaline ou des plaques de mica, ainsi que par réflexion. Il parvient même à obtenir une polarisation circulaire de la chaleur à l'aide d'un rhombe de sel gemme. Grâce à ces résultats, il consolide l'idée que le rayonnement thermique et le rayonnement lumineux relèvent du même phénomène. 

Ses travaux lui valent plusieurs distinctions : la Rumford Medal en 1838, suivie de la Gold Medal de la Royal Society en 1843. À partir de 1840, son intérêt se porte également sur la géologie et la glaciologie. Invité par Agassiz, il entreprend des voyages dans les Alpes de Savoie, en Norvège, et explore de manière approfondie les glaciers de Mont Blanc, du Monte Rosa et de Norvège. Il publie Travels through the Alps of Savoy and Other Parts of the Pennine Chain (1843), puis Norway and its Glaciers (1853), et A Tour of Mont Blanc and Monte Rosa (1855), ainsi que des Occasional Papers on the Theory of Glaciers en 1859 .

Dans ses observations, il remarque que la surface d'un glacier se déplace plus vite que les couches inférieures et que la vitesse varie avec la pente du fond. Il formule ainsi l'idée que le glacier se comporte comme un corps visqueux dont le mouvement est dû à la pression interne. Lors de ses expéditions, il collecte également les données définitives sur le point d'ébullition de l'eau selon l'altitude.

En 1846 il mène en Écosse des expériences mesurant la température du sol à différentes profondeurs et dans différents matériaux, ce qui lui permet de déterminer la conductivité thermique de roches et de métaux. Ses derniers travaux quantifient la conductivité thermique du fer à diverses températures, montrant qu'elle décroît à mesure que la température augmente, contrairement à l'hypothèse de Fourier.

Parallèlement à ses recherches, il occupe des fonctions dans diverses institutions scientifiques : secrétaire de la Royal Society of Edinburgh de 1840 à 1851, membre correspondant de nombreuses sociétés européennes. Il décline à cause de sa santé la présidence de la Royal Society d'Édimbourg en 1867, ainsi que celle de la British Association en 1864.

Lorsque Brewster décède, Forbes est nommé principal du United College de St Andrews en 1859. Il quitte alors son poste à Édimbourg pour s'installer à St Andrews jusqu'à sa mort en 1868. Son héritage scientifique comprend plus de 100 articles dans des revues, ainsi que des journaux, correspondance abondante avec des grands scientifiques tels que Faraday, Arago, Cauchy ou Airy, et plusieurs fonds d'archives comprenant carnets, journaux et aquarelles d'alpages conservés à l'Université de St Andrews.