Charles Édouard Guillaume (15 février 1861 à Fleurier, Suisse - 13 juin 1938 à Sèvres, France) est un physicien suisse. Il est lauréat du prix Nobel de physique de 1920 « en reconnaissance du service qu'il a rendu en métrologie en découvrant des anomalies dans les aciers de nickel ». Le plus célèbre des alliages qu'il invente est l'invar, au très faible coefficient de dilatation thermique, qui révolutionne la métrologie et la cryogénie, et qui contribue à l'invention de la télévision.
Fils d'Édouard, artisan horloger, et de Marianne Émilie Lebet, Charles Édouard Guillaume fait ses études au gymnase puis à l'académie de Neuchâtel. Lors de ses études, il entre dans la société suisse des étudiants de Zofingue. Admis en 1878 à l'École polytechnique fédérale de Zurich, il en sort nanti d'un bagage physico-mathématique. Titulaire d'un doctorat délivré en 1883 par l'Université de Zürich, il entre au Bureau international des poids et mesures à Paris comme assistant jusqu'en 1889 puis comme adjoint jusqu'en 1901. Il prend ensuite successivement la charge de vice-directeur dès 1901 puis de directeur de 1915 à 1936.
Lors de recherches menées sur les matières utilisées pour les mètres étalons, il découvre que certains alliages de fer et de nickel ont un très faible coefficient de dilatation thermique et invente plusieurs alliages ayant un très faible coefficient de dilatation (invar, élinvar et platinite (it), entre autres) qui ont une grande importance en métrologie, en horlogerie et dans d'autres domaines. L'étude théorique poussée qu'il réalise pour expliquer les raisons de la faible dilatation thermique fait de lui un des pionniers de la cristallographie et lui vaut le prix Nobel de physique en 1920.
Il est l'un des premiers à suggérer une valeur pour la température de l'espace, de quelques K, assez proche de la température de rayonnement du fond diffus cosmologique mesurée dans le cadre des théories actuelles.
Il a réalisé un certain nombre d'ascensions scientifiques afin de résoudre le problème du point en ballon.
Une fondation en son hommage a été créée en 1945 à La Chaux-de-Fonds. Son but est « d'aider les jeunes chercheurs méritants domiciliés en Suisse qui entreprennent une recherche présentant un intérêt pour l'industrie horlogère ». Pour ce faire, la fondation octroie des bourses.
Charles Édouard Guillaume est devenu bourgeois d’honneur de La Chaux-de-Fonds en 1936. Il est mort en 1938 à Sèvres, proche de Paris. Sa tombe se trouve à Fleurier, selon son souhait.
Conséquences de ses découvertes
Mètre étalon pouvant être utilisé dans une plus grande marge de température
Amélioration de la précision des montres
Lampe à incandescence et lampes électroniques (la dilatation des fils d'alimentation faisait craquer le verre)
Téléviseur en couleur, grille métallique
Transport du gaz naturel liquéfié par les méthaniers.
Les rayons X et la photographie à travers les corps opaques (1896) (Lire en ligne)
La température de L'espace, La Nature, no 1214, 5 septembre 1896
Recherches sur le nickel et ses alliages (1898)
La Convention du mètre et le Bureau international des poids et mesures (1902)
Les applications des aciers au nickel (1904)