Le Point

Les années folles du quantique

Il y a un siècle, à Bruxelles, la crème des chercheurs réinventai­t la physique. Un livre retrace cette épopée collective.

- PAR GUILLAUME GRALLET

Ne vous arrêtez pas à leur mine un rien chafouine, à l’intitulé docte du colloque « Électrons et photons », ou encore au fait que, sur les 29 personnali­tés prises en photo, 17 ont décroché un prix Nobel : le cliché ci-contre, pris en 1927 dans le parc Léopold de Bruxelles, rassemble sans doute la bande de scientifiq­ues la plus rock’n’roll de l’histoire de la physique. Venus de l’Europe entière, de Cambridge, de Copenhague, de Göttingen, ils se rencontrai­ent tous les quatre ans à Bruxelles, la plupart du temps à l’Institut de physiologi­e, mais aussi dans lessalonsA­rtnouveaud­el’hôtelMétro­pole. Sur l’image, on reconnaît aisément Albert Einstein, Marie Curie ou Max Planck.

C’est cet âge d’or de la physique que relatent, dans Fantaisies quantiques, la romancière Catherine D’Oultremont et Marina Solvay, l’arrière-petite-fille de l’autodidact­e passionné qui a découvert un procédé de fabricatio­n de soude. Créateur du groupe de chimie basé à Bruxelles, il fut le principal mécène de ces rencontres. L’ouvrage retrace les fulgurance­s et doutes du Danois Niels Bohr, ceux du théoricien allemand de l’indétermin­ation Werner Heisenberg et du génial Français Louis de Broglie. Tous travaillai­ent dans une sorte de fièvre collective : « C’est à la main ou à la règle qu’ils faisaient leurs calculs, par lettres ou cartes postales qu’ils correspond­aient, en bateau qu’ils traversaie­nt les océans, en train qu’ils parcouraie­nt l’Europe », note le physicien Étienne Klein dans sa préface. « Alors qu’Alfred Nobel créa avec ses prix un système destiné à cou

ronner des travaux aboutis, Ernest Solvay encouragea des chercheurs du monde entier à travailler­ensemblepo­urrésoudre­desproblèm­es, cocréer et être à l’avant-garde de leurs discipline­s. Ceci deviendra l’ADN de notre groupe », analyse la physico-chimiste Ilham Kadri, aujourd’hui à la tête de l’entreprise.

Ce bouillonne­ment intellectu­el a tenté de percer les mystères de l’infiniment petit, et notamment l’interactio­n entre la lumière et la matière, à l’échelle la plus granulaire possible. Un monde où les échanges d’énergie se faisaient avec des quanta, des niveaux d’énergie bien précis déterminés par la fréquence de la lumière. Un feuilleton où les électrons, les photons et les atomes ont les rôles principaux. « Comprendre leur interactio­n a joué un rôle crucial plus tard dans la création des GPS, des lasers, des panneaux solaires photovolta­ïques ou encore de la fibre optique », explique le consultant en innovation et auteur Olivier Ezratty, qui y voit également un changement de paradigme.

Jubilation. « Ce que cette discipline a de révolution­naire, c’est qu’elle décrit l’état physique des systèmes, quels qu’ils soient, par une entité mathématiq­ue, la fonction d’onde. Celle-ci s’écrit, en général, comme la somme de plusieurs fonctions représenta­nt chacune un état particulie­r, affecté d’un certain coefficien­t : c’est ce qu’on appelle une “superposit­ion” d’états possibles. » Car, du passé, il fallait faire table rase. «Cette situation est sans équivalent en physique classique. La théorie stipule en effet que, connaissan­t la fonction d’onde, on ne peut en général pas déterminer le résultat d’une mesure, mais seulement calculer les probabilit­és d’obtenir tel ou tel résultat. Et parmi tous les résultatsp­ossiblesap­riori,unseulests­électionné, au hasard, par l’opération de mesure », poursuit Étienne Klein.

Cette histoire est riche en moments de jubilation intellectu­elle. Comme lorsque Niels Bohr, s’appuyant sur un dessin griffonné sur tableau, se vit, dans un salon marbré de l’hôtel Métropole, alpagué par Einstein : « Laissons un moment l’incertitud­e et les probabilit­és de côté… Dieu ne joue pas aux dés, M. Bohr ! » Ce à quoi le Danois

 ??  ?? Max Planck (1858-1947) Initiateur de la théorie des quanta.
Marie Curie (1867-1934) Codécouvre­use de la radioactiv­ité.
Erwin Schrödinge­r (1887-1961) Auteur d’une équation d’onde capitale.
Albert Einstein (1879-1955) Auteur de la théorie de la relativité.
Max Planck (1858-1947) Initiateur de la théorie des quanta. Marie Curie (1867-1934) Codécouvre­use de la radioactiv­ité. Erwin Schrödinge­r (1887-1961) Auteur d’une équation d’onde capitale. Albert Einstein (1879-1955) Auteur de la théorie de la relativité.

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