Des petits nuages sur la physique classique

Panorama de la physique classique d’après Kelvin, 1900

Londres, Royal Institution, 27 avril 1900.

Chers lecteurs ! Introduisons nous dans la grande salle de conférence de cette noble institution, et faufilons-nous sans faire de bruit entre les sièges pour écouter le discours de William Thomson, alias Lord Kelvin devant un parterre dans lequel on reconnait d’éminents scientifiques, dont la présence à Londres en 1900 est …mais je me tais car Lord Kelvin a déjà commencé.

(On remarque en effet qu’un homme agé, d’une carrure imposante et à la barbe blanche, est en train de s’adresser à la tribune)

Lord Kelvin : Monsieur le Président de la Royal Institution, monsieur le directeur de la Royal Institution, monsieur le greffier de la Royal Institution, messieurs les membres de la Royal Institution, messieurs les sociétaires de la Roy…

Bon, je me permets, durant que Lord Kelvin termine cette énumération protocolaire de rappeler les succès de la Physique moderne, depuis son éclosion au XVIIème sous l’impulsion, entre autres, de savants tels que Galilée, Kepler, et bien sûr Newton. Ce dernier réalisa un pas de géant en formulant d’une part les lois des mouvements des corps, et d’autre part la loi de la gravitation universelle, qui permirent d’unifier et d’expliquer la quasi-totalité des phénomènes mécaniques. Cette théorie a surmonté avec brio des difficultés incroyables. Ainsi au milieu du XIXème siècle les physiciens étaient-ils perplexes devant la trajectoire de la planète Uranus, qui ne correspondait pas aux prédictions de la théorie Newtonienne. Les physiciens français et britannique Le Verrier et  Adams supposent que cette anomalie est due à une planète encore inconnue calculent, indépendamment et manuellement, la position que devrait occuper cette planète. L’astronome prussien Galle de l’observatoire de Berlin pointe son télescope vers cette région le 23 septembre 1846 et découvre Neptune. Mais il n’y a pas que la mécanique, l’optique est formalisée par Young et Fresnel, les phénomènes électriques et magnétiques sont étudiés notamment par Faraday, et le physicien écossais Maxwell fait sensation dans les années 1860 en unifiant ces domaines dans sa théorie électromagnétique. Celle-ci affirme que la lumière est une onde électromagnétique et prédit l’existence des ondes radio, qui sont découvertes expérimentalement par Hertz en 1887. Et il y a enfin la thermodynamique, comprenez la science de la chaleur, à laquelle Kelvin contribua beaucoup. D’ailleurs je vous propose de l’écouter à nouveau:

Lord Kelvin : …ainsi je ne suis personnellement satisfait que lorsque j’ai pu modéliser mécaniquement mon sujet d’étude. Si j’y réussi, alors je comprends, sinon je ne comprends pas. De ce point de vue, on peut qu’aujourd’hui les physiciens comprennent la quasi-totalité du monde qui nous entoure. Certes il reste bien quelques petits nuages qui flottent dans le grand ciel bleu de la physique : le problème de l’éther et celui du rayonnement du corps noir, mais à n’en pas douter, ils seront rapidement dispersés à l’orée de ce nouveau siècle et alors le travail du physicien ne consistera qu’à faire des mesures et des prédictions de plus en plus précises.

(Murmures de déceptions des quelques étudiants encore réveillés)

Je me dois de reprendre la parole pour vous rassurez. Lord Kelvin ne sait pas encore que ces petits nuages deviendront des ouragans, le premier (le problème de l’éther) ne sera dispersé qu’avec la théorie de la relativité et le second (le rayonnement du corps noir) qu’avec la physique quantique. Ce sera d’ailleurs l’occasion d’un prochain post !

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2 réflexions au sujet de « Des petits nuages sur la physique classique »

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