L'Objet quantique : comment l'esprit vient aux atomes

Il y a longtemps déjà qu'on a statufié le physicien Louis de Broglie (1892-1987) dans sa gloire, et que des textes de lui sont offerts à la méditation des élèves de philosophie : cela ne peut que contribuer, dans l'esprit d'un jeune lecteur, à situer son ouvre dans un passé vénérable, certes, mais déjà révolu. Et cela rend sans doute bien difficile d'imaginer à quel point, au contraire, le personnage est présent parmi nous, tant en raison de la modernité de son ouvre que de son caractère. Car on ne saurait comprendre la portée véritable des textes réunis dans ce livre, sans avoir présent à l'esprit que la découverte des ondes de matière par Louis de Broglie, fut une étape décisive d'une des plus grandes avancées jamais réalisées par la science : l'élaboration des théories quantiques de la matière. Plus encore, la découverte de ces ondes est l'une de celles qui ont eu le plus d'influence sur notre vie quotidienne : sans elle, on n'aurait pas connu le formidable bond en avant de la biologie et de la médecine (grâce, notamment, à la microscopie électronique) : sans elle, nous ne connaîtrions pas l'électronique, l'informatique, la conquête de l'espace... L'ambition de ce livre est de constituer une introduction à l'extraordinaire aventure scientifique que fut la vie de ce grand savant. Les treize textes réunis ici, écrits par Louis de Broglie entre 1947 et 1973, permettent de mieux connaître la diversité des aspects de sa carrière : éléments autobiographiques - encore aujourd'hui très mal connus -, évolution de ses idées sur la mécanique quantique, réflexions philosophiques et sur l'histoire des sciences. Georges Lochak, directeur de la Fondation Louis de Broglie, a assuré le choix et l'organisation de ces textes. Dans sa préface originale, le lecteur trouvera de nombreux éléments inédits sur la vie de celui qui fut, aussi, un grand humaniste.

Un itinéraire scientifique

Nous vivons dans un monde quantique, et tout le monde l'ignore, en dehors d'une minorité de spécialistes. Et pourtant, une platine laser, une calculette de poche sont des objets quantiques. De l'atterrissage nocturne des avions aux caisses de supermarchés, de l'ordinateur à la carte de crédit ou à l'imagerie médicale, notre environnement est quantique.
L'objet quantique, c'est d'abord tout élément de la structure microscopique de la matière et du rayonnement : atomes, électrons, photons, etc. Et on peut dire que notre monde est quantique parce que la théorie des quanta nous a fourni plus de clés sur la structure de la matière que tout le reste de la science. Inventée par Planck à la fin du siècle dernier, cette théorie a été principalement développée par une pléiade de physiciens célèbres : Einstein, Bohr, de Broglie, Heisenberg, Schrödinger, Pauli et Dirac. Elle a donné naissance à la mécanique quantique. Aujourd'hui, les ingénieurs ont appris à maîtriser les êtres microscopiques pour créer, à partir d'eux, des objets industriels qui, à leur tour, méritent d'être appelés objets quantiques.
C'est ce double point de vue - au coeur de la technique la plus fine - qui fait le sujet de ce livre. Sans formule et sans jargon technique, écrit pour un large public, cet ouvrage devrait convaincre le lecteur que la science fait désormais partie de notre art de vivre.

L'objet quantique - comment l'esprit vient aux atomes

La physique est partout - dans les cartes de crédit, les montres à quartz, la télévision -, mais elle intimide par le mystère ou le gigantisme de son appareillage (le laser, les accélérateurs de particules) et par l'abstraction de son langage théorique (les groupes, les algèbres, les géométries non euclidiennes). Plus elle agit sur le monde et plus elle semble s'éloigner de l'homme. Ce livre montre qu'il n'en est rien. Les physiciens conservent leur goût esthétique et leur sens des analogies et, malgré une certaine rupture, ce sont des racines profondes qui nourrissent les fruits de la physique moderne, dont l'abstraction transfigure les images éternelles de la géométrie. Car la géométrie est le maître-mot de l'ouvrage. Toujours présente, protéiforme, elle sous-tend la vision du monde de la physique, depuis l'Antiquité jusqu'à nos jours, et sert de fil d'Ariane pour conduire le lecteur jusqu'à la relativité générale, la mécanique quantique et la théorie des particules élémentaires, en passant par les corps platoniciens, l'astronomie de Kepler, la mécanique de Newton, les lois de moindre chemin et la symétrie des cristaux.

La géométrisation de la physique

L'objet Quantique : Comment l'esprit vient aux atomes

La physique était jadis éloignée de la vie quotidienne, mais elle fascinait par sa vision du monde (la gravitation universelle ou les balbutiements de l'atomisme...) et elle semblait familière par ses expériences de salon (l'ambre frotté d'une peau de chat ou les hémisphères de Magdebourg...). Son langage théorique était, croyait-on, celui de la nature : «la divine géométrie», disait Voltaire, celle des Grecs, celle d'Euclide. Aujourd'hui, la physique est partout - dans les cartes de crédit, les montres à quartz, la télévision - mais elle intimide par le mystère ou le gigantisme de son appareillage (le laser, les accélérateurs de particules) et par l'abstraction de son langage théorique (les groupes, les algèbres, les géométries non euclidiennes). Plus elle agit sur le monde et plus elle semble s'éloigner de l'homme. Ce livre montre qu'il n'en est rien. Les physiciens conservent leur goût esthétique et leur sens des analogies et, malgré une certaine rupture, ce sont des racines profondes qui nourrissent les fruits de la physique moderne dont l'abstraction transfigure les images éternelles de la géométrie. Car la géométrie est le maître-mot de l'ouvrage. Toujours présente, protéiforme, elle sous-tend la vision du monde de la physique, depuis l'Antiquité jusqu'à nos jours, et sert de fil d'Ariane pour conduire le lecteur jusqu'à la relativité générale, la mécanique quantique et la théorie des particules élémentaires, en passant par les corps platoniciens, l'astronomie de Kepler, la mécanique de Newton, les lois de moindre chemin et la symétrie des cristaux.

La Géométrisation de la physique

Chacun sait ou croit savoir le sens des mots science ou recherche... Mais qu'est-ce que ce milieu et son activité bizarre ? Et pourquoi est-on passé, en quelques décennies, du respect et de la gratitude à la peur et à la méfiance ? Pourquoi cette oreille complaisante aux rumeurs ? Et si le livre du progrès reste ouvert, y compris au chapitre des vaines espérances, pourquoi la science a-t-elle quitté, dans l'esprit de beaucoup, la colonne " profits " pour la colonne " pertes " ? La réponse vient à la fin, comme dans les romans policiers, au terme d'une pérégrination à travers la science, ses hauts lieux vénérables et ses laboratoires sévères. On apercevra, dans les coulisses, des savants célèbres et des chercheurs anonymes avec leurs rêves, leurs passions, leurs exploits et leurs petits défauts. On survolera quelques sommets de la science, qui appartiennent au bien universel, en évitant les longues explications qui lassent le profane. Mais la science n'a pas que des sommets, elle connaît la vie quotidienne, la puissance et l'argent. On l'aimait quand elle était pauvre, en échange de promesses pour le bien de l'humanité (l'électricité, les vaccins...). Elle les a tenues, elle a allongé notre vie de trente ans et l'a rendu brillante grâce à l'atome, l'électron, la biologie moléculaire et l'informatique. Hélas, le triomphe a son revers. Devenue riche, on ne voit plus que son ombre qui inquiète. Le " Il était une fois... " de jadis se change en " Plus jamais cela... " et le conte finit mal. A moins qu'on y prenne garde. Mais quelle est donc cette ombre ?

L'Objet quantique : comment l'esprit vient aux atomes

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