On change de sujet aujourd'hui, car j'aimerais parler un peu du livre que je viens de terminer. Intitulé « Le grand roman de la physique quantique » et écrit par
Manjit Kumar, je dois dire que j'ai été impressionné par la fascination que sait susciter l'auteur auprès de ses lecteurs sur un sujet tout de même notoirement aride.
Il s'agit évidemment d'un effort de vulgarisation qui met l'accent sur les concepts sans entrer dans les détails de la formalisation mathématique de ces concepts difficiles. L'essence de la théorie quantique y est longuement expliqué depuis les origines à la toute fin du XIX
ème siècle (les équations de
James Clerk Maxwell puis la résolution par
Max Planck de la loi du rayonnement du corps noir) jusqu'au long débat sur la nature de la réalité elle-même dont les principaux protagonistes furent jusqu'au milieu du XX
ème siècle
Niels Bohr,
Werner Heisenberg et
Wolfgang Pauli d'une part, partisans de l'
interprétation de Copenhague,
Albert Einstein,
Erwin Schrödinger, sans oublier
Podolsky et
Rosen d'autre part qui, avec Einstein, signèrent l'une des charges les plus lourdes contre l'interprétation de Copenhague sous forme d'une expérience de pensée depuis connue sous le nom de «
paradoxe EPR ».
Ironiquement, cette attaque n'a fait que renforcer, à mon sens, cette interprétation de Copenhague en mettant en évidence une propriété étonnante de la mécanique quantique : sa
non-localité et l'
intrication des particules. Intrication qui est l'idée principale à la base du principe de fonctionnement de la
cryptographie quantique : une paire de particules intriquées, quelle que soit la distance qui les sépare, forme un tout et toute modification (ou observation) de l'une influe instantanément sur l'autre. Ceci ne permet toutefois pas la transmission d'information plus rapidement que la lumière...
On y croise du beau monde dans la mesure où les personnages historiques sont présentés au travers de leurs contributions scientifiques mais aussi de leur vécu, leurs aspirations et tourments, et situés au travers de leur époque, notamment la première guerre mondiale, la montée de l'antisémitisme en Allemagne et la seconde guerre mondiale.
Le livre se concentre sur l'élaboration la physique quantique elle-même et occulte volontairement d'autres aspects : la
relativité (restreinte ou générale) est mentionnée plus ou moins « en passant », la
radioactivité et la découverte de la structure du
noyau atomique sont rapidement évoquées, le
modèle standard n'est pas mentionné au-delà des particules « ordinaires » (électron, photon, proton). Par contre la découverte de la
dualité onde-corpuscule (pour la lumière mais aussi la matière), sa mise en évidence et son interprétation sont longuement exposées, avec les contributions de Bohr,
Louis De Broglie, Schröndinger,
Max Born, Heisenberg.
Les mathématiques nécessaires sont simplifiées (parfois trop...) et on se rend compte que certains éminents théoriciens pouvaient avoir des lacunes à ce niveau. Ainsi Heisenberg confesse ne pas savoir « qu'est une matrice » lors de la découverte de ce qui, à la suite de ses travaux, portera le nom de
mécanique matricielle, l'une des formulations équivalentes de la mécanique quantique. On mesure toutefois l'énorme chemin parcouru lors de la première moitié du XX
ème siècle depuis la
mécanique Newtonienne encore en vigueur au XIX
ème siècle, époque où certains comme Planck « ne coyaient pas aux atomes » !
Bref ce livre (de plus de 530 pages tout de même) mérite vraiment qu'on s'y attarde, d'autant qu'il est très bien documenté : des centaines de notes en fin du livre précisent les sources et d'autres aspects (l'inconvénient étant un constant aller-retour pour les raccrocher au texte principal). L'approche n'est pas purement chronologique mais les annexes comportent une chronologie permettant de resituer l'ensemble des découvertes et autres événements dans le temps.
Pour un sujet aussi ardu, proposer un livre qui se lit aussi facilement est un exploit qu'il faut saluer !
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