Une odyssée scientifique : Personnages et découvertes : Niels Bohr

Niels Bohr
1885 – 1962

Niels Bohr est né et a fait ses études à Copenhague, au Danemark. Il a vécu, travaillé et est mort là-bas aussi. Mais son empreinte sur la science et l’histoire a été mondiale. Son travail professionnel et ses convictions personnelles ont fait partie des grandes histoires du siècle.

À l’université de Copenhague, il a étudié la physique et joué au football (mais pas aussi bien que son frère, qui a aidé l’équipe de football danoise de 1908 à remporter une médaille d’argent olympique). Après avoir obtenu son doctorat en 1911, Bohr s’est rendu en Angleterre grâce à une bourse d’études et a travaillé sous la direction de J.J. Thomson, qui avait découvert l’électron 15 ans plus tôt.

Bohr a commencé à travailler sur le problème de la structure de l’atome. Ernest Rutherford avait récemment suggéré que l’atome avait un noyau miniature et dense entouré d’un nuage d’électrons presque sans poids. Ce modèle pose toutefois quelques problèmes. Par exemple, selon la physique classique, les électrons en orbite autour du noyau devraient perdre de l’énergie jusqu’à ce qu’ils descendent en spirale vers le centre, faisant s’effondrer l’atome. Bohr propose d’ajouter au modèle la nouvelle idée de quanta avancée par Max Planck en 1901. Ainsi, les électrons existaient à des niveaux d’énergie fixes, c’est-à-dire à des distances fixes du noyau. Si l’atome absorbait de l’énergie, l’électron passait à un niveau plus éloigné du noyau ; s’il rayonnait de l’énergie, il tombait à un niveau plus proche du noyau. Son modèle a constitué un énorme bond en avant en faisant correspondre la théorie aux preuves expérimentales que d’autres physiciens avaient découvertes au fil des ans. Quelques imprécisions devaient encore être corrigées par d’autres au cours des années suivantes, mais son idée essentielle s’est avérée correcte. Il a reçu le prix Nobel pour ce travail en 1922, et c’est ce pour quoi il est le plus célèbre. Mais il n’avait que 37 ans à l’époque, et il ne s’est pas arrêté là. Entre autres choses, il a avancé la théorie du noyau comme une goutte liquide, et l’idée de « complémentarité » — que les choses peuvent avoir une double nature (comme l’électron est à la fois particule et onde), mais que nous ne pouvons en expérimenter qu’un aspect à la fois.

En 1912, Bohr épouse Margrethe Nørlund. Ils ont eu six fils, dont l’un, Aage, a suivi son père dans la physique — et dans les rangs des lauréats du prix Nobel. Bohr retourne au Danemark comme professeur à l’université de Copenhague et fonde en 1920 l’Institut de physique théorique, parrainé par la brasserie Carlsberg ! Bohr restera directeur de l’institut jusqu’à la fin de sa vie, à l’exception de son absence pendant la Seconde Guerre mondiale. La chaleur personnelle de Bohr, sa bonne humeur (« Ne vous exprimez jamais plus clairement que vous ne pouvez penser », a-t-il dit un jour) et son hospitalité se sont combinées aux événements mondiaux pour faire de Copenhague un refuge pour nombre des plus grands physiciens du siècle.

Après la prise de pouvoir d’Hitler en Allemagne, Bohr s’est profondément inquiété de ses collègues là-bas et a offert un endroit où de nombreux scientifiques juifs en fuite pouvaient vivre et travailler. Plus tard, il a fait don de sa médaille Nobel en or à l’effort de guerre finlandais. En 1939, Bohr s’est rendu aux États-Unis avec la nouvelle de Lise Meitner (qui avait fui l’Autriche occupée par les Allemands) que des scientifiques allemands travaillaient sur la division de l’atome. Cela a incité les États-Unis à lancer le projet Manhattan pour développer la bombe atomique. Peu de temps après le retour de Bohr, l’armée allemande occupe le Danemark. Trois ans plus tard, la famille de Bohr s’enfuit en Suède dans un bateau de pêche. Puis Bohr et son fils Aage ont quitté la Suède en voyageant dans le compartiment à bombes vide d’un avion militaire britannique. Ils se sont finalement rendus aux États-Unis, où tous deux ont rejoint l’équipe de physiciens du gouvernement travaillant sur la bombe atomique à Los Alamos. Bohr a des scrupules quant aux conséquences de la bombe. Il a provoqué la colère de Winston Churchill en voulant partager des informations avec l’Union soviétique et en soutenant le contrôle des armes d’après-guerre. Bohr a ensuite organisé la conférence Atomes pour la paix à Genève en 1955.

En plus de ses contributions majeures à la physique théorique, Bohr était un excellent administrateur. L’institut qu’il dirigeait porte aujourd’hui son nom, et il a participé à la fondation du CERN, le grand accélérateur de particules et la station de recherche européens. Il est mort chez lui en 1962, à la suite d’une attaque cérébrale.

« Un expert est un homme qui a commis toutes les erreurs possibles, dans un domaine très étroit. »

Fonctions associées

  • Vous l’essayez : Atom Builder
  • « C’est ma théorie ! » avec l’invité spécial Albert Einstein

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