Quanta, grains et champs

La physique classique du XIXe siècle décrivait le monde en termes soit de corpuscules matériels, soit de radiations d'énergie qui voyageaient en ondes. Bien que la nature ondulatoire de la lumière fût nettement indiquée par la diffraction et les interférences, Einstein montra, en 1905, que la lumière est également corpusculaire, son énergie étant transportée par très petites quantités discontinues ou quanta. Plus tard, Louis de Broglie proposa cette dualité corpuscule-onde comme une loi générale de la nature. Le prix Nobel de physique lui fut décerné en 1929, lorsqu'il fut constaté que le corpuscule « électron » donnait des réseaux de diffraction. La grande époque de la physique classique était terminée : le moment était venu de formuler une théorie acceptable pour la physique nouvelle. Les plus éminents physiciens se rencontrèrent à la Conférence Solvay de 1927. Niels Bohr y apparut comme le chef de file d'un groupe comprenant Born, Heisenberg, Dirac et Pauli, qui pensaient que la théorie des quanta devait être fondée sur la probabilité, et non sur le déterminisme. En dépit de l'opposition d'Einstein, Schrödinger et Broglie, le groupe de Bohr triompha, et ses idées ont toujours été enseignées depuis. Cependant, en 1952, Louis de Broglie remit en question les fondements mêmes sur lesquels était bâtie la mécanique quantique, en reprenant - pour les développer - certaines de ses idées originales. Le présent ouvrage reconsidère l'interprétation de Bohr à la lumière des conceptions de Broglie. Il expose l'histoire complète de la naissance et du développement de la théorie des quanta, en la présentant - autant que possible - en termes non-mathématiques.