louis de broglie

La canicule de juillet 44, les rationnements surtout, ont épuisé la population. La colère contre des allemands qui s'accaparent le peu, est au plus haut. A l'approche du 14 juillet, la milice veille à empêcher toute manifestation ; cependant des tracts appellent à défiler. Ce jour là, les parisiens sortent, se regroupent ; on entonne "La Marseillaise".

Depuis le débarquement en Normandie, l'impatience est là. L'idée de la grève générale permettrait de lancer un mouvement de libération, avant même l'arrivée des alliés. Le samedi 19 août, on dit que l'insurrection serait partie de la Préfecture de Police. Des barricades ont été élevées; des massacres, par les SS, sont perpétrés en périphérie.

C'est l'arrivée de la 2e DB, du général Leclerc, porte d’Orléans, qui a permis la capitulation des forces allemandes, le 25 août. Cette journée est marquée par de violents combats ; les soldats français prennent le contrôle des grands axes. Des petits groupes, des tireurs isolés, allemands ou collabos sévissent.

Le lendemain, De Gaulle appelle les parisiens à participer au défilé de la Victoire. Il réussit à s'imposer, à côtés des FTP et de FFI. Une grande question demeure : à quel gouvernement, la Libération va t-elle permettre d'aboutir ?

Si Louis de Broglie, fonde la « mécanique ondulatoire du photon », ce sont de nombreux élèves qui travailleront sa théorie, notamment Gerard Petiau, Jean-Louis Destouches et Marie-Antoinette Tonnelat.

A propos de Marie-Antoinette Tonnelat (1912-1980) : alors qu'en 1941, elle venait de passer sa thèse de physique sous la direction de Francis Perrin et Louis de Broglie (auquel elle succédera). Elle entreprit de nombreuses démarches pour retrouver les traces de Vincent Doblin (1915-1940 - fils du romancier Alfred Doblin), un mathématicien ( thèse en 1938) - disparu - qui pendant la ''drôle de guerre'' continuait ses travaux, en particulier sur la solution de l'équation de Chapman-Kolmogorov ( domaine des probabilités). Après avoir fui l’Allemagne nazie en 1933 pour la France, la famille Döblin avait obtenu la nationalité française en 1936.

Vincent fut mobilisé en septembre 1939 dans l’armée française comme télégraphiste au 291ème régiment d’infanterie dans les Ardennes. Après s'être battu pendant les six semaines de combat, son bataillon fut encerclé. Le 21 juin 1940, au matin, il s'est tiré une balle dans la tête dans une grange.

Le 19 avril 1944, grâce à un bracelet, le corps de Vincent Doblin , est retrouvé et identifié par son amie Marie-Antoinette Baudot ( dite Monette) Tonnelat. Il était amoureux d'elle, mais elle était déjà liée à Jacques Tonnelat. Quelques mois avant sa mort, V. Doblin avait envoyé un pli cacheté à l'Académie des sciences, sur l'équation de Kolmogorov.

Marie-Antoinette Tonnelat, dès 1943, travaille sur toutes les tentatives faites pour une synthèse du champ de la gravitation et du champ électromagnétique, et les expose au Collège de France. en 1944, elle publie au sujet du lien profond entre la théorie relativiste de la gravitation et celle de la particule de spin 2 de masse propre non nulle (graviton) et de ses interactions avec la matière.

Marie-Antoinette Tonnelat, est une jeune femme de grande culture, elle avait passé une licence de philosophie pour les lettres, et une licence de physique pour les sciences. Elle fait partie du groupe restreint du laboratoire de Louis de Broglie à l’Institut Henri Poincaré. Elle participait aux thés du lundi- organisés par Jean Perrin à l’Institut de Chimie-Physique – où se rencontraient expérimentateurs et théoriciens ; et parfois André Gide ou Paul Valéry se joignaient à eux.

Que demandons-nous à la Physique ?

Lors de discussions, Marie-Antoinette, exprime que la plupart des savants cherchent « les moyens qui permettent de changer ou d'aménager la réalité, plutôt que de la comprendre ou à fortiori de l'expliquer. ». - Veulent-ils ainsi fuir la réalité ?

C'est Einstein qui écrivait : « Je crois avec Schopenhauer que l’un des motifs les plus puissants qui conduisent les hommes aux arts et à la science est la fuite de la vie quotidienne avec sa douloureuse cruauté et sa sécheresse sans espoir »

M-A Tonnelat, ajoute : sans-doute que « celui qui a consacré la plus grande part de son temps à la recherche dans le domaine scientifique doit être naturellement amené dans son « dernier quart d’heure » à s’interroger sur la valeur matérielle et spirituelle de la Science »

Elle pense que la science devrait mener « à la tolérance, à une foi sans dogmes et sans illusions vite confondue avec l’espérance et le sentiment d’une unité dont la physique et surtout la musique parvient à nous donner quelque idée »

Revenons à la Mécanique ondulatoire, avec Louis de Broglie.

Nous sommes ici dans le cas d'une observation d'électrons, pour lesquels la mécanique classique ne peut plus être appliquée.

Pour schématiser: de Broglie rapproche deux formules, celle de Planck sur la lumière, E = hv où E est l’énergie, h la constante de Planck et v le fréquence de l’onde lumineuse ; et celle de la célèbre relation d’Einstein E = m.c2 où m est la masse au repos d’un corps matériel et c la vitesse de la lumière. En conclusion, si le photon est onde lumineuse et particule ; pourquoi l’électron ne serait pas aussi une onde ?

Cette proposition est le point fort de son mémoire de thèse soumise en 1924. Expérimentalement, l'idée fut validée en 1927.

Mais dès 1925, l’Autrichien Erwin Schrödinger développe mathématiquement l’analogie entre le mouvement d’une particule et la propagation d’une onde ayant la fréquence indiquée par de Broglie, et en tire la fameuse équation qui porte son nom, et qui permet de calculer comment se propagent ces « ondes de matière ». Il va la tester avec un atome d'hydrogène, et conclure que les électrons occupent - tels des ondes - tout le volume l'atome.

C’est le point de départ de ce qu’Einstein nommera la « mécanique ondulatoire ».

Le point de départ de la mécanique quantique, est donné par Planck, qui montre que les échanges d'énergie ne peuvent se faire que par paquets, les quanta. La physique quantique est un édifice collectif. (1922-1928)

On reste un peu sceptique ; on a du mal à se représenter les électrons comme des ondes ; Max Born va comprendre qu'il s'agit plutôt d'une onde de probabilités... Avant qu'on ne le mesure , l'électron occupe tout l'espace de l'atome avec une certaine forme ; c'est comme si l'électron ne décidait pas où il est tant que l'on ne l'a pas mesuré ; on ne mesure pas une onde, mais un petit point qui indique où il se trouve en fonction de l'onde qui existait avant qu'on ne le mesure. On établit une cartographie de là où l'électron peut se trouver avant qu'on le mesure...

L'expérience de pensée du fameux ''chat de Schrödinger'' montre qu'un objet ( le chat ) peut être dans deux états à la fois : le chat peut être mort ou vivant . C'est lors de la mesure, que l'objet ''choisit'' aléatoirement.

Pour comprendre l'électron, Paul Dirac va résumer dans une équation (1926) à la fois la relativité et la physique quantique.

La mécanique quantique considère l'électron comme une onde, qui devient corpuscule quand on le mesure en le réduisant en un point particulier.

On va alors tenter d'aller vers des objets de plus en plus fondamentaux, et chercher ce qu'il y a à l'intérieur du noyau, le proton, le positron, le neutrino, le muon... On va aller vers une physique des particules et des hautes énergies, et petit à petit vers la bombe atomique...

Nous pouvons, avec la physique quantique, mieux comprendre les propriétés de la matière, et par exemple le magnétisme et ce qui se passe dans le métal, ou encore la solidité alors que l'essentiel de l'atome est du vide ; ma main ne passe pas au travers de la table... Ce sont les règles de la physique quantique élaborées par Pauli, Heisenberg, Fermi qui vont nous l'expliquer, comme le principe d'exclusion de Pauli : quand l'électron est dans sa forme ondulatoire, il refuse d'être au même endroit qu'un autre électron qui aurait la même forme, deux électrons à la même forme s'excluent. Vraiment, l'électron n'est pas juste une petite bille.