L'ère de l'incertitude
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Description
Introduction au livre
Le grand drame des scientifiques qui ont bouleversé le monde !
Le début du XXe siècle fut l'âge d'or de la physique moderne.
De Planck à Curie, d'Einstein et Bohr à Heisenberg
Des découvertes extraordinaires et des moments révolutionnaires signés par des génies !
« Comment les nouvelles sciences ont-elles changé le cours de l’histoire humaine ? »
Même ceux qui connaissent peu l'histoire des sciences ont probablement déjà entendu parler de ces termes : « le chat de Schrödinger », « le principe d'incertitude d'Heisenberg », « le principe de complémentarité de Bohr », etc. Ce sont des mots qui apparaissent inévitablement lorsqu'on explique la naissance et le développement de la mécanique quantique, fondement de la physique moderne.
La mécanique quantique étudie le comportement des particules et des groupes de particules à l'échelle microscopique sous l'effet de différentes forces. C'est la science qui sous-tend de nombreuses technologies récentes qui influencent notre quotidien, notamment le principe de fonctionnement des semi-conducteurs, composants essentiels des ordinateurs.
Au début du XXe siècle, Einstein découvrit le « principe de relativité », qui bouleversa les concepts de temps et d'espace absolus en physique classique et créa un nouvel espace-temps.
Ce livre est un ouvrage de vulgarisation scientifique qui retrace les moments où les plus grands esprits scientifiques du monde, qui ont marqué l'histoire des sciences du XXe siècle, ont repoussé les limites de la physique classique et réalisé les brillantes avancées de la physique moderne, représentées par la « théorie de la relativité » et la « mécanique quantique ».
L'auteur, un journaliste prometteur, s'est appuyé sur des lettres, des notes, des articles de recherche et des livres laissés par des scientifiques contemporains pour créer un récit captivant et saisissant des changements qualitatifs qui ont eu lieu dans la physique moderne entre 1900 et 1945.
Mais plus la lumière est vive, plus l'ombre est sombre.
L'ère de la relativité et de la mécanique quantique coïncide également avec l'ère de la folie de la guerre.
À une époque où la science non seulement changeait l'histoire, mais où l'histoire déterminait aussi les usages de la science, ses découvertes extraordinaires ont également conduit à l'horrible catastrophe de la bombe atomique.
Personne ne souhaiterait que sa passion académique et sa quête de vérité soient utilisées pour fabriquer des armes de destruction massive.
C’est pourquoi l’auteur qualifie cette période, à la fois brillante et sombre, où les motivations et les résultats ne concordaient pas, d’« âge de l’incertitude ».
Il s'agit d'un excellent ouvrage de vulgarisation scientifique qui offre un aperçu de l'évolution historique de la physique moderne, de ses débuts à son âge d'or.
Le début du XXe siècle fut l'âge d'or de la physique moderne.
De Planck à Curie, d'Einstein et Bohr à Heisenberg
Des découvertes extraordinaires et des moments révolutionnaires signés par des génies !
« Comment les nouvelles sciences ont-elles changé le cours de l’histoire humaine ? »
Même ceux qui connaissent peu l'histoire des sciences ont probablement déjà entendu parler de ces termes : « le chat de Schrödinger », « le principe d'incertitude d'Heisenberg », « le principe de complémentarité de Bohr », etc. Ce sont des mots qui apparaissent inévitablement lorsqu'on explique la naissance et le développement de la mécanique quantique, fondement de la physique moderne.
La mécanique quantique étudie le comportement des particules et des groupes de particules à l'échelle microscopique sous l'effet de différentes forces. C'est la science qui sous-tend de nombreuses technologies récentes qui influencent notre quotidien, notamment le principe de fonctionnement des semi-conducteurs, composants essentiels des ordinateurs.
Au début du XXe siècle, Einstein découvrit le « principe de relativité », qui bouleversa les concepts de temps et d'espace absolus en physique classique et créa un nouvel espace-temps.
Ce livre est un ouvrage de vulgarisation scientifique qui retrace les moments où les plus grands esprits scientifiques du monde, qui ont marqué l'histoire des sciences du XXe siècle, ont repoussé les limites de la physique classique et réalisé les brillantes avancées de la physique moderne, représentées par la « théorie de la relativité » et la « mécanique quantique ».
L'auteur, un journaliste prometteur, s'est appuyé sur des lettres, des notes, des articles de recherche et des livres laissés par des scientifiques contemporains pour créer un récit captivant et saisissant des changements qualitatifs qui ont eu lieu dans la physique moderne entre 1900 et 1945.
Mais plus la lumière est vive, plus l'ombre est sombre.
L'ère de la relativité et de la mécanique quantique coïncide également avec l'ère de la folie de la guerre.
À une époque où la science non seulement changeait l'histoire, mais où l'histoire déterminait aussi les usages de la science, ses découvertes extraordinaires ont également conduit à l'horrible catastrophe de la bombe atomique.
Personne ne souhaiterait que sa passion académique et sa quête de vérité soient utilisées pour fabriquer des armes de destruction massive.
C’est pourquoi l’auteur qualifie cette période, à la fois brillante et sombre, où les motivations et les résultats ne concordaient pas, d’« âge de l’incertitude ».
Il s'agit d'un excellent ouvrage de vulgarisation scientifique qui offre un aperçu de l'évolution historique de la physique moderne, de ses débuts à son âge d'or.
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Aperçu
indice
prologue
Berlin, 1900 - Une situation désespérée
Paris, 1903 - Le début des fissures
Berne, 1905 - Employé de l'Office des brevets
Paris, 1906 - La mort tragique de Pierre Curie
Berlin, 1909 - La fin du dirigeable
Prague, 1911 - Einstein parle avec des fleurs
Cambridge, 1911 - Un jeune Danois devient adulte.
1912 Atlantique Nord - Naufrage de l'infaillible Titanic
Munich, 1913 - Peintres à Munich
Munich, 1914 - Un voyage avec l'atome
Berlin, 1915 - Théorie parfaite, relations immatures
Allemagne 1916 - Guerre et Paix
Berlin, 1917 - Einstein s'effondre
Berlin, 1918 - Peste
1919 Caraïbes - Éclipse solaire totale
Munich, 1919 - Un garçon lisant Platon
Berlin, 1920 - Réunion des maîtres
Göttingen, 1922 - Le Fils à la recherche de son père
Munich, 1923 - Heisenberg triomphe lors des procès.
Copenhague, 1923 - Bohr et Einstein
Copenhague, 1924 - La dernière tentative
Paris, 1924 - Le Prince qui sauva l'atome
Heligoland, 1925 - L'immensité de la mer et le minuscule atome
Cambridge, 1925 - Le génie discret
Leiden, 1925 - Le Prophète et l'électron en rotation
1925 Arosa - Vent tardif
Copenhague, 1926 - Ondes et particules
Berlin, 1926 - Rencontre avec les dieux de la physique
Berlin, 1926 - Fête de Planck
Göttingen, 1926 - La disparition de la réalité
Munich, 1926 - Guerres de territoire
Copenhague, 1926 - Des sculptures d'art déferlent comme une pluie fine
Copenhague, 1926 - Jeu dangereux
Copenhague, 1927 - Un monde qui devient incertain
Côme, 1927 - Répétition
Bruxelles, 1927 - Le Grand Débat
Berlin, 1930 - L'Allemagne est en pleine floraison, Einstein est malade.
Bruxelles, 1930 - Deuxième tour, défaite totale
Zurich, 1931 - Le rêve de Pauli
Copenhague, 1932 - Faust à Copenhague
Berlin, 1933 - Ceux qui partent et ceux qui restent
Leiden, 1933 - Une fin tragique
Oxford, 1935 - Le chat inexistant
Princeton, 1935 - Le monde d'Einstein à nouveau éclairci
Garmisch, 1936 - Neige sale
Moscou, 1937 - D'autre part
Berlin, 1938 - Le noyau en division
The Atlantic, 1939 - Nouvelles choquantes
Copenhague, 1941 - Relations tendues
Berlin, 1942 - Pas de bombe pour Hitler
Stockholm, 1943 - Évasion
Princeton, 1943 - Un Einstein affaibli
1945, Angleterre - La puissance de l'explosion
Épilogue
Berlin, 1900 - Une situation désespérée
Paris, 1903 - Le début des fissures
Berne, 1905 - Employé de l'Office des brevets
Paris, 1906 - La mort tragique de Pierre Curie
Berlin, 1909 - La fin du dirigeable
Prague, 1911 - Einstein parle avec des fleurs
Cambridge, 1911 - Un jeune Danois devient adulte.
1912 Atlantique Nord - Naufrage de l'infaillible Titanic
Munich, 1913 - Peintres à Munich
Munich, 1914 - Un voyage avec l'atome
Berlin, 1915 - Théorie parfaite, relations immatures
Allemagne 1916 - Guerre et Paix
Berlin, 1917 - Einstein s'effondre
Berlin, 1918 - Peste
1919 Caraïbes - Éclipse solaire totale
Munich, 1919 - Un garçon lisant Platon
Berlin, 1920 - Réunion des maîtres
Göttingen, 1922 - Le Fils à la recherche de son père
Munich, 1923 - Heisenberg triomphe lors des procès.
Copenhague, 1923 - Bohr et Einstein
Copenhague, 1924 - La dernière tentative
Paris, 1924 - Le Prince qui sauva l'atome
Heligoland, 1925 - L'immensité de la mer et le minuscule atome
Cambridge, 1925 - Le génie discret
Leiden, 1925 - Le Prophète et l'électron en rotation
1925 Arosa - Vent tardif
Copenhague, 1926 - Ondes et particules
Berlin, 1926 - Rencontre avec les dieux de la physique
Berlin, 1926 - Fête de Planck
Göttingen, 1926 - La disparition de la réalité
Munich, 1926 - Guerres de territoire
Copenhague, 1926 - Des sculptures d'art déferlent comme une pluie fine
Copenhague, 1926 - Jeu dangereux
Copenhague, 1927 - Un monde qui devient incertain
Côme, 1927 - Répétition
Bruxelles, 1927 - Le Grand Débat
Berlin, 1930 - L'Allemagne est en pleine floraison, Einstein est malade.
Bruxelles, 1930 - Deuxième tour, défaite totale
Zurich, 1931 - Le rêve de Pauli
Copenhague, 1932 - Faust à Copenhague
Berlin, 1933 - Ceux qui partent et ceux qui restent
Leiden, 1933 - Une fin tragique
Oxford, 1935 - Le chat inexistant
Princeton, 1935 - Le monde d'Einstein à nouveau éclairci
Garmisch, 1936 - Neige sale
Moscou, 1937 - D'autre part
Berlin, 1938 - Le noyau en division
The Atlantic, 1939 - Nouvelles choquantes
Copenhague, 1941 - Relations tendues
Berlin, 1942 - Pas de bombe pour Hitler
Stockholm, 1943 - Évasion
Princeton, 1943 - Un Einstein affaibli
1945, Angleterre - La puissance de l'explosion
Épilogue
Image détaillée
Dans le livre
Les Curie utilisaient comme laboratoire une grange située dans la cour de l'Institut de physique et de chimie, dans le Quartier latin, le quartier universitaire de Paris.
Le vent qui s'engouffrait par l'ouverture dans la tente sifflait.
Le sol est toujours humide.
Autrefois, les étudiants venaient disséquer des cadavres ici jusqu'à l'ivresse.
Sur la table d'autopsie se trouvent maintenant d'étranges instruments expérimentaux tels que des bouteilles en verre, des fils électriques, des pompes à vide, des balances, des prismes, des piles, des brûleurs à gaz et des fours.
Le chimiste allemand Wilhelm Ostwald, qui avait obtenu l'autorisation de visiter le laboratoire des Curie en urgence, a décrit ce laboratoire, situé dans une caserne, comme « un croisement entre une grange et une cave à pommes de terre ».
« Si je n’avais pas vu les expériences chimiques sur la paillasse, j’aurais cru que c’était une plaisanterie. » Dans ce lieu qui rappelait la cuisine d’un alchimiste, les Curie allaient faire certaines des découvertes les plus importantes du XXe siècle, qui ne faisait que commencer.
Ils ignoraient encore que la pierre angulaire d'une nouvelle vision du monde en physique était en train d'être posée ici, dans cette grange.
Les Curie veulent créer une substance dans cette grange.
Du radium pur, une substance que de nombreux collègues considéraient comme une « solution miracle » jusqu'à récemment.
---Extrait de « Paris, 1903 - Le début de la fissure »
Cependant, ce qu'Einstein qualifiait de « très révolutionnaire » dans sa lettre à Habicht n'était pas la théorie de la relativité, mais la théorie quantique de la lumière.
C’est la seule fois où il utilise le mot « révolutionnaire » dans son article.
Planck, qui considérait toujours le quantum qu'il avait introduit dans le monde comme un moyen de calcul temporaire, n'était pas d'accord avec la théorie quantique de la lumière d'Einstein.
Ils ont toutefois accepté de publier l'article.
Planck se demanda soudain qui était ce physicien amateur de Berne qui avait élaboré toutes ces théories merveilleuses et audacieuses.
Les articles qu'Einstein a énumérés dans sa lettre à Habicht suffisent à eux seuls à garantir que son nom soit immortalisé dans l'histoire des sciences.
Einstein a rédigé ces articles en quelques mois seulement, et sur son temps libre.
Jamais auparavant un scientifique n'avait fait preuve d'une créativité aussi explosive.
Il rédigea ensuite un cinquième article, qu'il ne mentionna pas dans sa lettre à Habicht.
La formule E=mc2 apparaît dans cet article.
---Extrait de « Personnel de l'Office des brevets de Berne, 1905 »
Pendant la guerre, d'innombrables physiciens ont parcouru le monde à la recherche de lieux sûrs et tranquilles.
Bohr a trouvé un tel endroit dans son pays natal.
Il est aujourd'hui l'un des rares professeurs de physique théorique au monde et jouit déjà d'une certaine notoriété au Danemark.
Dans les années 1920, plus de 60 théoriciens ont visité l'Institut Bohr et y ont séjourné pendant de longues périodes.
La plupart d'entre eux sont restés plusieurs années.
Ils venaient du monde entier, notamment des États-Unis, de l'Union soviétique et du Japon.
La plupart étaient jeunes.
Bohr a personnellement pris en charge les frais de leur séjour.
Il a créé un nouveau type de collaboration qui allait au-delà de la physique.
Les physiciens y travaillaient, vivaient, mangeaient et jouaient au football ensemble.
Bohr est allé skier, faire de la randonnée et aller au cinéma avec eux.
Bohr aimait par-dessus tout regarder des films westerns.
---Extrait de « Munich, 1914 - Un voyage avec l'atome »
Cela a fait d'Einstein une star mondiale du jour au lendemain.
Thomson, président de la Royal Society, a déclaré dans un journal britannique que « la théorie de la relativité a ouvert un tout nouveau monde d'idées scientifiques ».
Dans l'Allemagne d'après-guerre également, Einstein était célébré, et des articles sur lui et la théorie de la relativité affluaient de partout.
L’hebdomadaire allemand Berliner Illustrirte Zeitung le présenta comme le successeur de Copernic, Kepler et Newton.
Le Times de Londres a publié un article intitulé « Une révolution scientifique / Une nouvelle théorie de l'univers / Les idées de Newton renversées ».
(…) Mais les applaudissements étaient mêlés de critiques bienveillantes et de critiques malveillantes.
« Personne n'a jamais expliqué les théories d'Einstein dans un langage compréhensible », a fait remarquer Thompson à un journaliste.
La profonde angoisse qui s'est répandue à travers l'Europe pendant la Première Guerre mondiale, causée par les morts de masse, la propagande mensongère, le malaise social et la perte des modes de vie traditionnels, s'est condensée dans la théorie de la relativité.
Rapidement, un mouvement d'opposition a vu le jour.
Le mouvement d'opposition défendait le nazisme et la « physique allemande ».
---Extrait de « Éclipse solaire totale des Caraïbes de 1919 »
Depuis Maxwell, les physiciens le savent, et les ingénieurs électriciens ont utilisé ces connaissances pour créer des radios et des équipements de radiodiffusion.
Ce devrait être une onde, mais c'est une particule ? C'est ridicule ! « Il y a donc maintenant deux théories de la lumière. »
Les deux sont essentielles, et malgré les efforts considérables déployés par les physiciens théoriciens au cours des deux dernières décennies, force est de constater qu'il n'existe aujourd'hui aucun lien logique entre elles. La théorie ondulatoire et la théorie corpusculaire de la lumière ont toutes deux un certain sens.
Les photons ne peuvent pas expliquer les phénomènes ondulatoires de la lumière, tels que l'interférence et la réfraction.
Cependant, l'effet Compton et l'effet photoélectrique ne peuvent être expliqués sans photons.
La lumière a deux visages.
Ondes et particules.
Les physiciens doivent apprendre à coexister avec cela.
---Extrait de « Munich 1923 - Heisenberg, passant les tests avec brio »
La douleur que la dualité onde-corpuscule a infligée aux physiciens était presque physique.
Einstein a écrit cette lettre à Ehrenfest en août 1926 :
« Une onde ici, un quantum là ! Les deux réalités sont très solides. »
Mais le diable y a composé un poème (qui rimait vraiment bien). En physique classique, le monde était encore en ordre.
Il y avait des ondes et il y avait des particules.
Les deux ne pouvaient pas exister en même temps.
En physique quantique, les particules se comportent parfois comme des ondes.
Ou est-ce l'inverse ? Heisenberg était convaincu de l'existence de particules dans sa mécanique quantique.
Schrödinger concevait le monde comme un gigantesque faisceau d'ondes.
Il a toutefois été prouvé que les deux approches sont mathématiquement équivalentes.
Comment est-ce possible ? À partir de deux points de départ totalement différents, apparemment incompatibles, obtenir le même résultat ?
---Extrait de « Copenhague 1926 - Ondes et particules »
Avec son article, Heisenberg a ébranlé les fondements mêmes de la physique, notamment la causalité qu'Einstein et Schrödinger avaient considérée comme telle.
« Dans l’énoncé clair de la loi de causalité selon lequel “si vous connaissez le présent avec précision, vous pouvez calculer l’avenir”, ce qui est erroné n’est pas la conclusion mais la prémisse. » Nous ne pouvons pas connaître le présent.
Puisqu'il est impossible de connaître simultanément et avec précision la position et la vitesse d'un électron, on ne peut que calculer la probabilité de sa position et de sa vitesse futures.
« La mécanique quantique démontre clairement l’invalidité de la loi de causalité », conclut l’article.
Einstein n'a pas osé aller aussi loin dans la révolution de l'espace-temps par la théorie de la relativité.
L'univers mécanique imaginé par Newton n'existe plus.
Même l'affirmation d'Emmanuel Kant selon laquelle « tout changement s'opère selon la loi de cause à effet » n'est plus valable.
---Extrait de « Copenhague 1927 - Un monde qui devient incertain »
Meitner et Frisch firent une promenade hivernale et discutèrent des étranges mesures effectuées à Berlin.
Dans la forêt suédoise enneigée, ils s'asseyaient sur des souches d'arbres et notaient leurs réflexions sur du papier.
Ils ont conçu un nouveau modèle du noyau atomique.
Les noyaux lourds peuvent entrer en collision avec des neutrons et se briser comme des gouttelettes d'eau.
Si la forme est suffisamment déformée à ce stade, la répulsion électrique à longue portée devient supérieure à la force qui maintient le noyau ensemble.
Et puis la bombe nucléaire explose.
En utilisant la formule d'Einstein E=mc2, Meitner et Frisch ont estimé l'énergie de l'explosion.
Un nombre stupéfiant a été obtenu.
Frisch se rendit à Copenhague et expliqua la théorie à Bohr.
La main de Bore touche son front.
« Oh, nous avons tous été si naïfs ! Nous aurions pu le prédire en premier. » Mais Bohr prédit maintenant quelque chose de différent.
Cette énergie provenant du noyau peut engendrer la destruction.
Et cette destruction se produira plus vite que n'importe quel physicien n'aurait pu l'imaginer.
Cela assombrirait l'âge d'or de la physique.
---Extrait de « Berlin, 1938 - Le noyau en division »
Roosevelt n'eut pas le temps de lire les lettres des chercheurs atomiques.
Parce que la situation de guerre s'est aggravée.
Hitler attaqua la Pologne, et la Grande-Bretagne et la France déclarèrent la guerre à l'Allemagne.
Ce n'est que le 11 octobre 1939 que la lettre parvint finalement sur le bureau de Roosevelt.
« Nous devons faire quelque chose pour empêcher les nazis de nous anéantir », conclut Roosevelt.
Ce même jour, il lança le projet Manhattan pour développer la bombe atomique.
Au début, cela a progressé très lentement.
Ce n'est qu'après l'envoi par Einstein de deux lettres successives à Roosevelt, l'exhortant à organiser le projet et réitérant son avertissement concernant la fabrication de bombes par l'Allemagne, que l'élan a finalement pris de l'ampleur.
Le projet Manhattan a non seulement transformé les États-Unis en une usine d'uranium, mais a également nécessité la coopération de trois pays : la Grande-Bretagne, le Canada et les États-Unis.
Le vent qui s'engouffrait par l'ouverture dans la tente sifflait.
Le sol est toujours humide.
Autrefois, les étudiants venaient disséquer des cadavres ici jusqu'à l'ivresse.
Sur la table d'autopsie se trouvent maintenant d'étranges instruments expérimentaux tels que des bouteilles en verre, des fils électriques, des pompes à vide, des balances, des prismes, des piles, des brûleurs à gaz et des fours.
Le chimiste allemand Wilhelm Ostwald, qui avait obtenu l'autorisation de visiter le laboratoire des Curie en urgence, a décrit ce laboratoire, situé dans une caserne, comme « un croisement entre une grange et une cave à pommes de terre ».
« Si je n’avais pas vu les expériences chimiques sur la paillasse, j’aurais cru que c’était une plaisanterie. » Dans ce lieu qui rappelait la cuisine d’un alchimiste, les Curie allaient faire certaines des découvertes les plus importantes du XXe siècle, qui ne faisait que commencer.
Ils ignoraient encore que la pierre angulaire d'une nouvelle vision du monde en physique était en train d'être posée ici, dans cette grange.
Les Curie veulent créer une substance dans cette grange.
Du radium pur, une substance que de nombreux collègues considéraient comme une « solution miracle » jusqu'à récemment.
---Extrait de « Paris, 1903 - Le début de la fissure »
Cependant, ce qu'Einstein qualifiait de « très révolutionnaire » dans sa lettre à Habicht n'était pas la théorie de la relativité, mais la théorie quantique de la lumière.
C’est la seule fois où il utilise le mot « révolutionnaire » dans son article.
Planck, qui considérait toujours le quantum qu'il avait introduit dans le monde comme un moyen de calcul temporaire, n'était pas d'accord avec la théorie quantique de la lumière d'Einstein.
Ils ont toutefois accepté de publier l'article.
Planck se demanda soudain qui était ce physicien amateur de Berne qui avait élaboré toutes ces théories merveilleuses et audacieuses.
Les articles qu'Einstein a énumérés dans sa lettre à Habicht suffisent à eux seuls à garantir que son nom soit immortalisé dans l'histoire des sciences.
Einstein a rédigé ces articles en quelques mois seulement, et sur son temps libre.
Jamais auparavant un scientifique n'avait fait preuve d'une créativité aussi explosive.
Il rédigea ensuite un cinquième article, qu'il ne mentionna pas dans sa lettre à Habicht.
La formule E=mc2 apparaît dans cet article.
---Extrait de « Personnel de l'Office des brevets de Berne, 1905 »
Pendant la guerre, d'innombrables physiciens ont parcouru le monde à la recherche de lieux sûrs et tranquilles.
Bohr a trouvé un tel endroit dans son pays natal.
Il est aujourd'hui l'un des rares professeurs de physique théorique au monde et jouit déjà d'une certaine notoriété au Danemark.
Dans les années 1920, plus de 60 théoriciens ont visité l'Institut Bohr et y ont séjourné pendant de longues périodes.
La plupart d'entre eux sont restés plusieurs années.
Ils venaient du monde entier, notamment des États-Unis, de l'Union soviétique et du Japon.
La plupart étaient jeunes.
Bohr a personnellement pris en charge les frais de leur séjour.
Il a créé un nouveau type de collaboration qui allait au-delà de la physique.
Les physiciens y travaillaient, vivaient, mangeaient et jouaient au football ensemble.
Bohr est allé skier, faire de la randonnée et aller au cinéma avec eux.
Bohr aimait par-dessus tout regarder des films westerns.
---Extrait de « Munich, 1914 - Un voyage avec l'atome »
Cela a fait d'Einstein une star mondiale du jour au lendemain.
Thomson, président de la Royal Society, a déclaré dans un journal britannique que « la théorie de la relativité a ouvert un tout nouveau monde d'idées scientifiques ».
Dans l'Allemagne d'après-guerre également, Einstein était célébré, et des articles sur lui et la théorie de la relativité affluaient de partout.
L’hebdomadaire allemand Berliner Illustrirte Zeitung le présenta comme le successeur de Copernic, Kepler et Newton.
Le Times de Londres a publié un article intitulé « Une révolution scientifique / Une nouvelle théorie de l'univers / Les idées de Newton renversées ».
(…) Mais les applaudissements étaient mêlés de critiques bienveillantes et de critiques malveillantes.
« Personne n'a jamais expliqué les théories d'Einstein dans un langage compréhensible », a fait remarquer Thompson à un journaliste.
La profonde angoisse qui s'est répandue à travers l'Europe pendant la Première Guerre mondiale, causée par les morts de masse, la propagande mensongère, le malaise social et la perte des modes de vie traditionnels, s'est condensée dans la théorie de la relativité.
Rapidement, un mouvement d'opposition a vu le jour.
Le mouvement d'opposition défendait le nazisme et la « physique allemande ».
---Extrait de « Éclipse solaire totale des Caraïbes de 1919 »
Depuis Maxwell, les physiciens le savent, et les ingénieurs électriciens ont utilisé ces connaissances pour créer des radios et des équipements de radiodiffusion.
Ce devrait être une onde, mais c'est une particule ? C'est ridicule ! « Il y a donc maintenant deux théories de la lumière. »
Les deux sont essentielles, et malgré les efforts considérables déployés par les physiciens théoriciens au cours des deux dernières décennies, force est de constater qu'il n'existe aujourd'hui aucun lien logique entre elles. La théorie ondulatoire et la théorie corpusculaire de la lumière ont toutes deux un certain sens.
Les photons ne peuvent pas expliquer les phénomènes ondulatoires de la lumière, tels que l'interférence et la réfraction.
Cependant, l'effet Compton et l'effet photoélectrique ne peuvent être expliqués sans photons.
La lumière a deux visages.
Ondes et particules.
Les physiciens doivent apprendre à coexister avec cela.
---Extrait de « Munich 1923 - Heisenberg, passant les tests avec brio »
La douleur que la dualité onde-corpuscule a infligée aux physiciens était presque physique.
Einstein a écrit cette lettre à Ehrenfest en août 1926 :
« Une onde ici, un quantum là ! Les deux réalités sont très solides. »
Mais le diable y a composé un poème (qui rimait vraiment bien). En physique classique, le monde était encore en ordre.
Il y avait des ondes et il y avait des particules.
Les deux ne pouvaient pas exister en même temps.
En physique quantique, les particules se comportent parfois comme des ondes.
Ou est-ce l'inverse ? Heisenberg était convaincu de l'existence de particules dans sa mécanique quantique.
Schrödinger concevait le monde comme un gigantesque faisceau d'ondes.
Il a toutefois été prouvé que les deux approches sont mathématiquement équivalentes.
Comment est-ce possible ? À partir de deux points de départ totalement différents, apparemment incompatibles, obtenir le même résultat ?
---Extrait de « Copenhague 1926 - Ondes et particules »
Avec son article, Heisenberg a ébranlé les fondements mêmes de la physique, notamment la causalité qu'Einstein et Schrödinger avaient considérée comme telle.
« Dans l’énoncé clair de la loi de causalité selon lequel “si vous connaissez le présent avec précision, vous pouvez calculer l’avenir”, ce qui est erroné n’est pas la conclusion mais la prémisse. » Nous ne pouvons pas connaître le présent.
Puisqu'il est impossible de connaître simultanément et avec précision la position et la vitesse d'un électron, on ne peut que calculer la probabilité de sa position et de sa vitesse futures.
« La mécanique quantique démontre clairement l’invalidité de la loi de causalité », conclut l’article.
Einstein n'a pas osé aller aussi loin dans la révolution de l'espace-temps par la théorie de la relativité.
L'univers mécanique imaginé par Newton n'existe plus.
Même l'affirmation d'Emmanuel Kant selon laquelle « tout changement s'opère selon la loi de cause à effet » n'est plus valable.
---Extrait de « Copenhague 1927 - Un monde qui devient incertain »
Meitner et Frisch firent une promenade hivernale et discutèrent des étranges mesures effectuées à Berlin.
Dans la forêt suédoise enneigée, ils s'asseyaient sur des souches d'arbres et notaient leurs réflexions sur du papier.
Ils ont conçu un nouveau modèle du noyau atomique.
Les noyaux lourds peuvent entrer en collision avec des neutrons et se briser comme des gouttelettes d'eau.
Si la forme est suffisamment déformée à ce stade, la répulsion électrique à longue portée devient supérieure à la force qui maintient le noyau ensemble.
Et puis la bombe nucléaire explose.
En utilisant la formule d'Einstein E=mc2, Meitner et Frisch ont estimé l'énergie de l'explosion.
Un nombre stupéfiant a été obtenu.
Frisch se rendit à Copenhague et expliqua la théorie à Bohr.
La main de Bore touche son front.
« Oh, nous avons tous été si naïfs ! Nous aurions pu le prédire en premier. » Mais Bohr prédit maintenant quelque chose de différent.
Cette énergie provenant du noyau peut engendrer la destruction.
Et cette destruction se produira plus vite que n'importe quel physicien n'aurait pu l'imaginer.
Cela assombrirait l'âge d'or de la physique.
---Extrait de « Berlin, 1938 - Le noyau en division »
Roosevelt n'eut pas le temps de lire les lettres des chercheurs atomiques.
Parce que la situation de guerre s'est aggravée.
Hitler attaqua la Pologne, et la Grande-Bretagne et la France déclarèrent la guerre à l'Allemagne.
Ce n'est que le 11 octobre 1939 que la lettre parvint finalement sur le bureau de Roosevelt.
« Nous devons faire quelque chose pour empêcher les nazis de nous anéantir », conclut Roosevelt.
Ce même jour, il lança le projet Manhattan pour développer la bombe atomique.
Au début, cela a progressé très lentement.
Ce n'est qu'après l'envoi par Einstein de deux lettres successives à Roosevelt, l'exhortant à organiser le projet et réitérant son avertissement concernant la fabrication de bombes par l'Allemagne, que l'élan a finalement pris de l'ampleur.
Le projet Manhattan a non seulement transformé les États-Unis en une usine d'uranium, mais a également nécessité la coopération de trois pays : la Grande-Bretagne, le Canada et les États-Unis.
---Extrait de « Nouvelles choquantes de l'Atlantique, 1939 »
Avis de l'éditeur
La vision du monde de la physique classique est entrée dans une sphère inexplicable.
Comment la « nouvelle science » a-t-elle changé l'histoire de l'humanité ?
« La science à la découverte du monde » et « Le monde transformé par la science »,
Immortalisez les superbes scènes de physique créées entre-temps !
Jusqu'au début du XXe siècle, les physiciens pensaient que la physique était sur le point d'être achevée, tout comme la géométrie l'avait été des centaines d'années auparavant.
En 1899, le physicien américain et lauréat du prix Nobel de physique Albert Michelson a déclaré : « Toutes les lois et tous les faits fondamentaux importants de la physique ont été découverts. »
Elle est si bien établie que la possibilité que de nouvelles découvertes la surpassent est très faible.
Il a également déclaré : « Ce que nous découvrirons à l'avenir se trouve à la sixième position après la virgule décimale. »
En revanche, James Maxwell, le fondateur de l'électrodynamique classique, racontait une histoire légèrement différente.
« La véritable récompense de l’effort que représente une mesure méticuleuse n’est pas une plus grande précision, mais la découverte de nouveaux champs de recherche et le développement de nouvelles idées scientifiques. »
La physique classique, symbolisée par les lois du mouvement de Newton au XVIIe siècle et les lois de l'électromagnétisme de Maxwell au XIXe siècle, considérait le temps et l'espace comme des entités absolues existant objectivement, indépendamment de l'observateur, et traitait de phénomènes perçus par l'œil humain, voire de phénomènes macroscopiques plus vastes.
La physique classique, qui interprétait les phénomènes naturels d'un point de vue causal et déterministe avec une relation de cause à effet claire, expliquait facilement la plupart des phénomènes vécus par les humains jusqu'alors.
Cependant, dans les années 1890, des phénomènes difficiles à expliquer par les théories de la physique classique existantes ont commencé à apparaître.
Michelson s'est trompé, et la prédiction de Maxwell était correcte.
Les scientifiques sont à la fois des « découvreurs » et des « interprètes ».
Ce sont des personnes qui « veulent non seulement savoir ce qui est juste, mais aussi comprendre pourquoi c’est juste ».
Lorsque la science brille sur le plan académique, c'est au moment où elle franchit une étape supplémentaire, en rejetant ou en révisant les théories existantes pour se rapprocher de la vérité.
À ce moment précis, la science passe de la « science qui découvre le monde » à la « science qui change le monde ».
« L'ère de l'incertitude » est un ouvrage de vulgarisation scientifique qui relate les moments où les esprits scientifiques exceptionnels qui ont marqué l'histoire des sciences du XXe siècle ont dépassé les limites de la physique classique et réalisé les brillantes avancées de la physique moderne, représentées par les deux axes de la « théorie de la relativité » et de la « mécanique quantique ».
Le journaliste Tobias Hütter saisit avec vivacité et profondeur les « grands moments de la physique du XXe siècle » qu'il nous faut retenir, à l'aide de phrases percutantes.
Des découvertes extraordinaires de génies qui ont jeté les bases de la « nouvelle science »
Un compte rendu détaillé du demi-siècle écoulé depuis la fin des deux guerres mondiales.
Un drame de coopération et de compétition autour de la naissance et du développement de la physique moderne !
La « nouvelle science » a débuté avec Max Planck à Berlin en 1900.
L'un des défis pour les physiciens du XIXe siècle était d'expliquer la courbe de rayonnement du corps noir à l'aide de la théorie de la physique classique.
Cependant, la physique classique n'a pas pu trouver de formule expliquant correctement la relation entre la température et le spectre des couleurs.
Après avoir étudié le rayonnement du corps noir, en utilisant même des méthodes qu'il avait auparavant rejetées, il annonça que « l'énergie est composée d'un nombre très précis de particules finies et équivalentes ».
Les « grains » dont il parlait allaient bientôt devenir des concepts quantiques, et l'hypothèse quantique de Planck a par la suite inspiré l'hypothèse quantique de la lumière d'Einstein.
Cette « nouvelle science » se développait ailleurs aussi.
Marie Curie, première femme lauréate du prix Nobel et double lauréate de ce prix, était fascinée par les rayons de l'uranium découverts par Henri Becquerel au début du XXe siècle et poursuivit ses recherches sur la radioactivité. Elle parvint ainsi à isoler le radium, une substance plus radioactive que l'uranium.
Cela a ouvert un nouveau domaine scientifique qui allait plus tard donner naissance à la physique nucléaire.
Parallèlement, contrairement aux scientifiques qui luttaient dans leurs laboratoires, il y avait aussi des personnes qui, dans leur vie quotidienne, faisaient des découvertes qui étonnaient le monde, tout en se consacrant aux premières lignes de leur profession.
Le protagoniste est Albert Einstein.
Après avoir lu la présentation de Max Planck sur le problème du corps noir en 1900, lui, alors examinateur de troisième classe à l'Office suisse des brevets, publia en 1905 un manuscrit (« Sur la génération de la lumière d'un point de vue heuristique ») affirmant que la lumière, ou tout rayonnement électromagnétique, n'est pas une onde mais est composée de quanta, un type de particule.
Jusque-là, les scientifiques pensaient que la lumière n'était qu'une onde.
Planck a introduit les concepts quantiques comme un moyen de calcul temporaire, mais Einstein a utilisé sa théorie comme tremplin pour une évolution révolutionnaire de la pensée.
À partir de ces noms, « L’Âge de l’incertitude » cite des scientifiques qui ont exploré de nouveaux territoires scientifiques au début et au milieu du XXe siècle – Niels Bohr, Werner Heisenberg, Max Born, Louis de Broglie, Paul Dirac, Erwin Schrödinger, Lise Meitner, etc. – et met en scène leur acceptation, leur réfutation et leur complémentarité avec les théories existantes, réécrivant ainsi l’histoire de la physique moderne (en particulier de la mécanique quantique).
La cinquantaine de scènes sélectionnées par l'auteur et incluses dans le livre constituent en elles-mêmes une généalogie de l'histoire de la physique moderne.
Dans une saga s'étalant sur un demi-siècle, les scientifiques du siècle deviennent tour à tour professeurs et élèves, compatissant parfois aux difficultés académiques des uns et des autres, et s'engageant parfois dans des débats tendus et féroces sans céder un pouce de terrain.
Même au milieu des ravages de la Seconde Guerre mondiale, ils lisaient les articles des uns et des autres et échangeaient des lettres par-delà les frontières, consolidant ainsi les fondements d'une nouvelle science appelée mécanique quantique.
En particulier, les passages qui reconstituent la conversation entre Heisenberg et Bohr concernant le modèle atomique et la théorie quantique (« Göttingen, 1922 - Le fils retrouve son père »), la conversation entre Einstein et Heisenberg concernant la théorie de la relativité et la théorie quantique (« Berlin, 1926 - Rencontre avec les dieux de la physique »), et le grand débat entre Bohr et Einstein lors de la 5e conférence Solvay sur les électrons et les photons (« Bruxelles, 1927 - Le grand débat ») sont des scènes célèbres de ce livre qui illustrent de manière saisissante leur coopération et leurs conflits.
La grande catastrophe connue sous le nom de « bombe atomique » plane sur la brillante révolution scientifique !
Un chef-d'œuvre illustrant la lumière éclatante et les profondes ténèbres de « la science qui change le monde » !
La science change l'histoire, mais l'histoire change aussi les usages de la science.
« L’ère de l’incertitude » ne se contente pas de traiter des moments de découvertes scientifiques extraordinaires.
Au début du XXe siècle, deux guerres mondiales qui ont dévasté l'Europe et le monde entier ont contraint les scientifiques à mettre leurs connaissances au service de l'effort de guerre.
En particulier, les bombes atomiques larguées sur Hiroshima et Nagasaki au Japon en août 1945 furent comme un typhon de catastrophe provoquée par les vents d'une nouvelle révolution scientifique.
Au plus fort de la tyrannie nazie, la scientifique Lise Meitner s'est enfuie d'Allemagne à Stockholm pour échapper à l'oppression nazie, mais a poursuivi ses recherches par-delà les frontières grâce à une correspondance avec son partenaire universitaire, Otto Hahn.
Ils voulaient créer un élément plus lourd que l'uranium, mais ce faisant, ils ont bombardé de l'uranium avec des neutrons et ont obtenu du baryum, qui a un poids atomique plus léger.
Cela a non seulement révélé que les noyaux atomiques pouvaient être divisés et scindés, mais aussi que l'énergie produite était énorme.
Cette découverte est le principe fondamental qui rend l'énergie nucléaire possible aujourd'hui, mais elle a été faite pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque les forces alliées luttaient contre le militarisme, notamment le nazisme.
Les scientifiques du camp allié, dont Bohr et Einstein, craignaient que les résultats de leurs recherches sur la fission nucléaire ne soient utilisés dangereusement par les nazis ; ils en informèrent le président américain Roosevelt, et peu après, le projet Manhattan, le plan américain visant à développer une bombe atomique, fut lancé.
Le projet fut un succès, mais à Hiroshima, où la bombe fut larguée, 80 000 personnes moururent sur le coup.
On raconte qu'Einstein a tellement regretté sa lettre à Roosevelt qu'il l'a qualifiée de « plus grande erreur de sa vie ».
La guerre avait tout détruit, et bien que la victoire des Alliés fût évidente, le monde était plongé dans l'incertitude.
En 1927, Heisenberg annonça le principe d'incertitude, ébranlant la loi de causalité défendue par Einstein et Schrödinger.
« Dans l’énoncé clair de la loi de causalité selon lequel “si vous connaissez le présent avec précision, vous pouvez calculer l’avenir”, ce qui est faux, ce n’est pas la conclusion mais la prémisse. »
(…) La mécanique quantique démontre clairement l’invalidité de la loi de causalité. La quête obsessionnelle des scientifiques qui « voulaient non seulement savoir ce qui était juste, mais aussi comprendre pourquoi c’était juste » s’est mêlée aux courants de l’histoire et a conduit à des résultats « incertains » qu’ils n’avaient pas anticipés.
C’est pourquoi l’auteur qualifie la période allant de 1900 à 1945, marquée par les plus brillantes réussites de la physique moderne, d’« âge de l’incertitude ».
« L'Âge de l'incertitude » est un ouvrage documentaire qui examine en détail les découvertes étonnantes et les moments révolutionnaires des scientifiques contemporains qui ont posé les fondements de la mécanique quantique, de la physique nucléaire et d'autres domaines au cours de la première moitié du XXe siècle, l'âge d'or de la physique moderne, à partir de divers documents historiques.
En lisant ce récit vivant reconstitué à partir de lettres, de notes, d'articles de recherche, de journaux intimes et de mémoires de scientifiques, vous comprendrez facilement et clairement les divisions au sein des camps scientifiques de l'époque, ainsi que la généalogie et l'évolution de la physique moderne, même si vous ne possédez pas de connaissances préalables sur les théories scientifiques mentionnées dans le livre.
Dès l'instant où vous observez, le monde change.
On ne peut observer le monde sans le changer.
Cette intuition a conduit Heisenberg à la mécanique quantique, et c'est là son dilemme.
Il voulait étudier le monde.
Changer le monde n'avait pas d'importance pour lui.
Et pourtant, il a changé le monde, et il n'avait pas d'autre choix que de le faire grâce à cette théorie extraordinaire qu'il avait entre les mains.
Parce qu'il vivait à une époque où l'indifférence n'existait pas dans l'Allemagne nazie.
D'autres physiciens partageaient ce sentiment.
Même Einstein, pourtant connu pour son pacifisme, n'a pu rester à l'écart de l'histoire mondiale.
Il a également plaidé en faveur de la création de la bombe atomique.
Il l'a regretté par la suite.
C'est le côté obscur de l'histoire, des fissures au bout des doigts de Marie Curie au bombardement atomique d'Hiroshima.
(…) L’histoire véritable ne finit jamais.
Les physiciens présentés dans ce livre ont continué à travailler après 1945.
Mais aucune d'entre elles n'a réalisé de progrès comparables à ceux de la mécanique quantique ou de la relativité.
Leurs théories, formulées il y a un siècle, restent d'actualité, intégrées à nos puces informatiques et à nos équipements médicaux, et les débats qu'ils ont menés à l'époque sur l'interprétation de ces théories demeurent essentiels de nos jours.
Les objections qu'Einstein a soulevées à l'égard de la mécanique quantique sont encore soulevées aujourd'hui par les physiciens sceptiques.
L'histoire n'est pas encore terminée.
(Extrait de l'épilogue)
Comment la « nouvelle science » a-t-elle changé l'histoire de l'humanité ?
« La science à la découverte du monde » et « Le monde transformé par la science »,
Immortalisez les superbes scènes de physique créées entre-temps !
Jusqu'au début du XXe siècle, les physiciens pensaient que la physique était sur le point d'être achevée, tout comme la géométrie l'avait été des centaines d'années auparavant.
En 1899, le physicien américain et lauréat du prix Nobel de physique Albert Michelson a déclaré : « Toutes les lois et tous les faits fondamentaux importants de la physique ont été découverts. »
Elle est si bien établie que la possibilité que de nouvelles découvertes la surpassent est très faible.
Il a également déclaré : « Ce que nous découvrirons à l'avenir se trouve à la sixième position après la virgule décimale. »
En revanche, James Maxwell, le fondateur de l'électrodynamique classique, racontait une histoire légèrement différente.
« La véritable récompense de l’effort que représente une mesure méticuleuse n’est pas une plus grande précision, mais la découverte de nouveaux champs de recherche et le développement de nouvelles idées scientifiques. »
La physique classique, symbolisée par les lois du mouvement de Newton au XVIIe siècle et les lois de l'électromagnétisme de Maxwell au XIXe siècle, considérait le temps et l'espace comme des entités absolues existant objectivement, indépendamment de l'observateur, et traitait de phénomènes perçus par l'œil humain, voire de phénomènes macroscopiques plus vastes.
La physique classique, qui interprétait les phénomènes naturels d'un point de vue causal et déterministe avec une relation de cause à effet claire, expliquait facilement la plupart des phénomènes vécus par les humains jusqu'alors.
Cependant, dans les années 1890, des phénomènes difficiles à expliquer par les théories de la physique classique existantes ont commencé à apparaître.
Michelson s'est trompé, et la prédiction de Maxwell était correcte.
Les scientifiques sont à la fois des « découvreurs » et des « interprètes ».
Ce sont des personnes qui « veulent non seulement savoir ce qui est juste, mais aussi comprendre pourquoi c’est juste ».
Lorsque la science brille sur le plan académique, c'est au moment où elle franchit une étape supplémentaire, en rejetant ou en révisant les théories existantes pour se rapprocher de la vérité.
À ce moment précis, la science passe de la « science qui découvre le monde » à la « science qui change le monde ».
« L'ère de l'incertitude » est un ouvrage de vulgarisation scientifique qui relate les moments où les esprits scientifiques exceptionnels qui ont marqué l'histoire des sciences du XXe siècle ont dépassé les limites de la physique classique et réalisé les brillantes avancées de la physique moderne, représentées par les deux axes de la « théorie de la relativité » et de la « mécanique quantique ».
Le journaliste Tobias Hütter saisit avec vivacité et profondeur les « grands moments de la physique du XXe siècle » qu'il nous faut retenir, à l'aide de phrases percutantes.
Des découvertes extraordinaires de génies qui ont jeté les bases de la « nouvelle science »
Un compte rendu détaillé du demi-siècle écoulé depuis la fin des deux guerres mondiales.
Un drame de coopération et de compétition autour de la naissance et du développement de la physique moderne !
La « nouvelle science » a débuté avec Max Planck à Berlin en 1900.
L'un des défis pour les physiciens du XIXe siècle était d'expliquer la courbe de rayonnement du corps noir à l'aide de la théorie de la physique classique.
Cependant, la physique classique n'a pas pu trouver de formule expliquant correctement la relation entre la température et le spectre des couleurs.
Après avoir étudié le rayonnement du corps noir, en utilisant même des méthodes qu'il avait auparavant rejetées, il annonça que « l'énergie est composée d'un nombre très précis de particules finies et équivalentes ».
Les « grains » dont il parlait allaient bientôt devenir des concepts quantiques, et l'hypothèse quantique de Planck a par la suite inspiré l'hypothèse quantique de la lumière d'Einstein.
Cette « nouvelle science » se développait ailleurs aussi.
Marie Curie, première femme lauréate du prix Nobel et double lauréate de ce prix, était fascinée par les rayons de l'uranium découverts par Henri Becquerel au début du XXe siècle et poursuivit ses recherches sur la radioactivité. Elle parvint ainsi à isoler le radium, une substance plus radioactive que l'uranium.
Cela a ouvert un nouveau domaine scientifique qui allait plus tard donner naissance à la physique nucléaire.
Parallèlement, contrairement aux scientifiques qui luttaient dans leurs laboratoires, il y avait aussi des personnes qui, dans leur vie quotidienne, faisaient des découvertes qui étonnaient le monde, tout en se consacrant aux premières lignes de leur profession.
Le protagoniste est Albert Einstein.
Après avoir lu la présentation de Max Planck sur le problème du corps noir en 1900, lui, alors examinateur de troisième classe à l'Office suisse des brevets, publia en 1905 un manuscrit (« Sur la génération de la lumière d'un point de vue heuristique ») affirmant que la lumière, ou tout rayonnement électromagnétique, n'est pas une onde mais est composée de quanta, un type de particule.
Jusque-là, les scientifiques pensaient que la lumière n'était qu'une onde.
Planck a introduit les concepts quantiques comme un moyen de calcul temporaire, mais Einstein a utilisé sa théorie comme tremplin pour une évolution révolutionnaire de la pensée.
À partir de ces noms, « L’Âge de l’incertitude » cite des scientifiques qui ont exploré de nouveaux territoires scientifiques au début et au milieu du XXe siècle – Niels Bohr, Werner Heisenberg, Max Born, Louis de Broglie, Paul Dirac, Erwin Schrödinger, Lise Meitner, etc. – et met en scène leur acceptation, leur réfutation et leur complémentarité avec les théories existantes, réécrivant ainsi l’histoire de la physique moderne (en particulier de la mécanique quantique).
La cinquantaine de scènes sélectionnées par l'auteur et incluses dans le livre constituent en elles-mêmes une généalogie de l'histoire de la physique moderne.
Dans une saga s'étalant sur un demi-siècle, les scientifiques du siècle deviennent tour à tour professeurs et élèves, compatissant parfois aux difficultés académiques des uns et des autres, et s'engageant parfois dans des débats tendus et féroces sans céder un pouce de terrain.
Même au milieu des ravages de la Seconde Guerre mondiale, ils lisaient les articles des uns et des autres et échangeaient des lettres par-delà les frontières, consolidant ainsi les fondements d'une nouvelle science appelée mécanique quantique.
En particulier, les passages qui reconstituent la conversation entre Heisenberg et Bohr concernant le modèle atomique et la théorie quantique (« Göttingen, 1922 - Le fils retrouve son père »), la conversation entre Einstein et Heisenberg concernant la théorie de la relativité et la théorie quantique (« Berlin, 1926 - Rencontre avec les dieux de la physique »), et le grand débat entre Bohr et Einstein lors de la 5e conférence Solvay sur les électrons et les photons (« Bruxelles, 1927 - Le grand débat ») sont des scènes célèbres de ce livre qui illustrent de manière saisissante leur coopération et leurs conflits.
La grande catastrophe connue sous le nom de « bombe atomique » plane sur la brillante révolution scientifique !
Un chef-d'œuvre illustrant la lumière éclatante et les profondes ténèbres de « la science qui change le monde » !
La science change l'histoire, mais l'histoire change aussi les usages de la science.
« L’ère de l’incertitude » ne se contente pas de traiter des moments de découvertes scientifiques extraordinaires.
Au début du XXe siècle, deux guerres mondiales qui ont dévasté l'Europe et le monde entier ont contraint les scientifiques à mettre leurs connaissances au service de l'effort de guerre.
En particulier, les bombes atomiques larguées sur Hiroshima et Nagasaki au Japon en août 1945 furent comme un typhon de catastrophe provoquée par les vents d'une nouvelle révolution scientifique.
Au plus fort de la tyrannie nazie, la scientifique Lise Meitner s'est enfuie d'Allemagne à Stockholm pour échapper à l'oppression nazie, mais a poursuivi ses recherches par-delà les frontières grâce à une correspondance avec son partenaire universitaire, Otto Hahn.
Ils voulaient créer un élément plus lourd que l'uranium, mais ce faisant, ils ont bombardé de l'uranium avec des neutrons et ont obtenu du baryum, qui a un poids atomique plus léger.
Cela a non seulement révélé que les noyaux atomiques pouvaient être divisés et scindés, mais aussi que l'énergie produite était énorme.
Cette découverte est le principe fondamental qui rend l'énergie nucléaire possible aujourd'hui, mais elle a été faite pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque les forces alliées luttaient contre le militarisme, notamment le nazisme.
Les scientifiques du camp allié, dont Bohr et Einstein, craignaient que les résultats de leurs recherches sur la fission nucléaire ne soient utilisés dangereusement par les nazis ; ils en informèrent le président américain Roosevelt, et peu après, le projet Manhattan, le plan américain visant à développer une bombe atomique, fut lancé.
Le projet fut un succès, mais à Hiroshima, où la bombe fut larguée, 80 000 personnes moururent sur le coup.
On raconte qu'Einstein a tellement regretté sa lettre à Roosevelt qu'il l'a qualifiée de « plus grande erreur de sa vie ».
La guerre avait tout détruit, et bien que la victoire des Alliés fût évidente, le monde était plongé dans l'incertitude.
En 1927, Heisenberg annonça le principe d'incertitude, ébranlant la loi de causalité défendue par Einstein et Schrödinger.
« Dans l’énoncé clair de la loi de causalité selon lequel “si vous connaissez le présent avec précision, vous pouvez calculer l’avenir”, ce qui est faux, ce n’est pas la conclusion mais la prémisse. »
(…) La mécanique quantique démontre clairement l’invalidité de la loi de causalité. La quête obsessionnelle des scientifiques qui « voulaient non seulement savoir ce qui était juste, mais aussi comprendre pourquoi c’était juste » s’est mêlée aux courants de l’histoire et a conduit à des résultats « incertains » qu’ils n’avaient pas anticipés.
C’est pourquoi l’auteur qualifie la période allant de 1900 à 1945, marquée par les plus brillantes réussites de la physique moderne, d’« âge de l’incertitude ».
« L'Âge de l'incertitude » est un ouvrage documentaire qui examine en détail les découvertes étonnantes et les moments révolutionnaires des scientifiques contemporains qui ont posé les fondements de la mécanique quantique, de la physique nucléaire et d'autres domaines au cours de la première moitié du XXe siècle, l'âge d'or de la physique moderne, à partir de divers documents historiques.
En lisant ce récit vivant reconstitué à partir de lettres, de notes, d'articles de recherche, de journaux intimes et de mémoires de scientifiques, vous comprendrez facilement et clairement les divisions au sein des camps scientifiques de l'époque, ainsi que la généalogie et l'évolution de la physique moderne, même si vous ne possédez pas de connaissances préalables sur les théories scientifiques mentionnées dans le livre.
Dès l'instant où vous observez, le monde change.
On ne peut observer le monde sans le changer.
Cette intuition a conduit Heisenberg à la mécanique quantique, et c'est là son dilemme.
Il voulait étudier le monde.
Changer le monde n'avait pas d'importance pour lui.
Et pourtant, il a changé le monde, et il n'avait pas d'autre choix que de le faire grâce à cette théorie extraordinaire qu'il avait entre les mains.
Parce qu'il vivait à une époque où l'indifférence n'existait pas dans l'Allemagne nazie.
D'autres physiciens partageaient ce sentiment.
Même Einstein, pourtant connu pour son pacifisme, n'a pu rester à l'écart de l'histoire mondiale.
Il a également plaidé en faveur de la création de la bombe atomique.
Il l'a regretté par la suite.
C'est le côté obscur de l'histoire, des fissures au bout des doigts de Marie Curie au bombardement atomique d'Hiroshima.
(…) L’histoire véritable ne finit jamais.
Les physiciens présentés dans ce livre ont continué à travailler après 1945.
Mais aucune d'entre elles n'a réalisé de progrès comparables à ceux de la mécanique quantique ou de la relativité.
Leurs théories, formulées il y a un siècle, restent d'actualité, intégrées à nos puces informatiques et à nos équipements médicaux, et les débats qu'ils ont menés à l'époque sur l'interprétation de ces théories demeurent essentiels de nos jours.
Les objections qu'Einstein a soulevées à l'égard de la mécanique quantique sont encore soulevées aujourd'hui par les physiciens sceptiques.
L'histoire n'est pas encore terminée.
(Extrait de l'épilogue)
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 1er mai 2023
- Format : Guide de reliure de livres à couverture rigide
Nombre de pages, poids, dimensions : 480 pages | 750 g | 140 × 210 × 30 mm
- ISBN13 : 9788965965695
- ISBN10 : 8965965691
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