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NIELS BOHR

PRIX NOBEL 1922
PORTRAIT
SITE
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MODELE
HARALD
ATOME
EINSTEIN


Lors d'un débat, Niels Bohr se disputait avec Albert Einstein à propos de la réalité de la physique quantique. À un moment donné Einstein, excédé, jeta à Niels Bohr "Dieu ne joue pas aux dés!", ce à quoi Bohr répondit "Einstein, cessez de dire à Dieu ce qu'il doit faire"

"Votre théorie est folle, mais elle ne l'est pas assez pour être vraie"

"Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas."


Niels Bohr (1885 - 1962)

Physicien danois connu pour sa contribution à la physique nucléaire et à la compréhension de la structure de l'atome et à l'interprétation de la théorie quantique.


Né à Copenhague, Bohr entre en 1912 au laboratoire de Rutherford à Manchester. La théorie de Bohr sur la structure atomique, pour laquelle il recevra le prix Nobel de physique en 1922, est publiée entre 1913 et 1915. Son travail s'inspire du modèle de l'atome de Rutherford, dans lequel l'atome est considéré comme formé d'un noyau compact entouré d'un essaim d'électrons. Le modèle atomique de Bohr utilise la théorie quantique et la constante de Planck (le rapport entre la taille du quantum et la fréquence du rayonnement). Le modèle pose en principe que l'atome n'émet de rayonnement électromagnétique que lorsqu'un électron transite d'un niveau quantique à un autre. Ce modèle a contribué énormément aux développements ultérieurs de la physique atomique théorique.

En 1916, Bohr rejoint l'université de Copenhague pour y travailler comme professeur de physique et, en 1920, il devient directeur de l'Institut de physique théorique nouvellement créé à l'université. Cet institut deviendra, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, le centre d'une activité théorique remarquable et verra naître les développements les plus féconds de la théorie quantique. Pour lever un certain nombre de difficultés de cette théorie, Bohr élabore plusieurs principes. Le principe dit de correspondance permet d'établir un passage entre la physique classique et la physique quantique. Le principe dit de complémentarité vise à dépasser l'impossible description simultanée des objets quantiques comme étant des ondes et des particules. Les travaux de Bohr conduisent au développement du concept selon lequel les électrons sont répartis par couches et les propriétés chimiques d'un atome sont déterminées par les seuls électrons situés dans la couche périphérique. En 1939, il se rend compte de l'importance des expériences de fission menées par les savants allemands Otto Hahn et Fritz Strassmann. Aux États-Unis, lors d'une conférence, il convainc les physiciens de l'importance de ces expériences. Il démontre plus tard que l'uranium-235 est l'isotope de l'uranium qui subit la fission nucléaire. Il retourne alors au Danemark, où il est forcé de rester après l'occupation allemande du pays en 1940. Il finit cependant par s'enfuir aux États-Unis, où il participe à la réalisation de la première bombe atomique (projet Manhattan), à Los Alamos (Nouveau-Mexique). Il s'opposera cependant au caractère secret de ce projet, redoutant les conséquences potentiellement négatives de ce développement inquiétant.isimabomba


Il élabore un modèle de la structure de l'atome en proposant qu'un atome a des niveaux d'énergie sur lesquels les électrons tournent autour du noyau. Ces niveaux sont tous distincts les uns des autres, on en compte sept et le nombre d'électron varie selon le niveau. Comme par exemple, le premier niveau peut contenir deux électrons, le deuxième peut en avoir huit, etc. Un électron situé sur le premier niveau circulaire de l'atome d'hydrogène dans son milieu naturel a une unité de moment magnétique, soit l'équation : UB = eh/2m. Ce qui veut dire que nous pouvons calculer l'énergie de l'électron avec cette équation. Ces niveaux d'énergie sont tous stables. Il est possible de calculer l'énergie dégagée de ces niveaux ainsi que le nombre de quanta correspondant à l'action des électrons. Sur ces trajectoires, les électrons ne rayonnent pas. Niels Bohr a élaboré une théorie permettant l'interprétation spectroscopique de l'atome d'hydrogène. Il affirme qu'un électron qui reçoit de l'énergie de l'extérieur (ex. : chaleur) devient excité et passe à un niveau supérieur. Plus l'électron reçoit de l'énergie, plus il monte. L'électron qui a été propulsé sur un autre niveau veut revenir à son niveau initial. Pour revenir, il libère toute l'énergie qu'il avait accumulée sous forme de lumière. L'intensité de lumière varie selon la quantité d'énergie libérée. Les couleurs peuvent passer de l'infrarouge à l'ultraviolet. Sa théorie suppose que l'électron ne peut se trouver entre deux niveaux.mendeleiev cyberscol


Lire sur automatesintelligents :
Pourra-t-on sauver le soldat Niels Bohr ?
par Jean-Paul Baquiast

Shariar Afshar persiste à mettre en défaut le principe de complémentarité de Bohr

Il affirme avoir réalisé un dispositif qui met en échec le célèbre principe de complémentarité de Niels Bohr, selon lequel une particule peut se comporter, soit comme une particule, soit comme une onde, mais ne peut être observée présentant les deux propriétés simultanément. Il s'agit d'un principe fondamental de la physique quantique, mis en évidence pour la première fois par la célèbre expérience des fentes de Young.

LEON N.COOPER


PRIX NOBEL 1972
BIO
UNIVERSITY
VIDEO
SUPRACONDUCTIVITE


"Pour le développement d'une théorie de la supraconductivité qui fournit une explication théorique complète du phénomène"
( avec John Bardeen et John Robert Schrieffer )




Cooper, Leon Neil (1930- ), physicien américain, lauréat du prix Nobel.

Né à New York, Cooper obtient, en 1954, son doctorat de physique à l’université de Columbia sous la direction de J. Robert Oppenheimer. En 1955, il travaille sur la théorie quantique des champs à l’Institute of Advanced Study de Princeton. John Bardeen lui propose de participer à l’étude de la supraconductivité. Découvert en 1911, ce phénomène consiste en ce que certains métaux, lorsqu’ils sont refroidis à une température proche du zéro absolu, n’offrent plus aucune résistance au courant qui les traverse. Cela entraîne une libération du flux d’électrons dans le métal, et donc un accroissement de la conductivité. De 1955 à 1957, Bardeen, Cooper et J. Robert Schrieffer, développent ce qui deviendra la théorie BCS de la supraconductivité, qui explique les raisons pour lesquelles certains matériaux peuvent être supraconducteurs. Dans cette théorie, le nom de Cooper est plus spécifiquement lié aux « paires de Cooper », ensemble de deux électrons (fermions) qui, situés d’une certaine façon parmi des ions positifs, ne se repoussent pas, mais au contraire s’attirent l’un l’autre pour constituer un boson. Ces paires se multiplient et se déplacent dans la même direction, ce qui rend le métal supraconducteur.

En 1957, Cooper quitte l’université de l’Illinois et devient maître-assistant en physique à l’université de l’État de l’Ohio. À partir de 1958, il enseigne la physique à l’université de Providence (Rhode Island). En 1972, Cooper partage, pour ses travaux sur la supraconductivité, le prix Nobel de physique avec les scientifiques américains John Bardeen et J. Robert Schrieffer encarta

Jusqu'à présent, la théorie BCS basée sur l'interaction de couplage électron-phonon est l'un des progrès les plus connus pour expliquer ces propriétés inattendues des superconducteurs conventionnels. Cette théorie, qui a été développée par John Bardeen, Leon N. Cooper et John R. Schrieffer en 1957 et qui a décroché le Prix Nobel de Physique en 1972, suggère que la disparition de la résistance électrique est due à la formation de paires d'électrons à température très basses, malgré leur interaction avec le réseau cristallin. Se basant sur la notion que la résistance électrique résulte de la perte d'énergie produite lorsque les électrons libres entrent en collision avec les vibrations du réseau cristallin ou les défauts du matériau, cette théorie défend l'idée qu'à températures extrêmement basses il n'y a pas l'énergie nécessaire pour séparer ces paires, donc que rien ne peut les détourner de leur chemin. Autrement dit, puisqu'il n'y a pas l'énergie suffisante pour séparer ces paires, elles ne peuvent rencontrer aucune résistance électrique. Cependant, l'on doute que cette théorie puisse expliquer la supraconductivité des cuprates, puisque la résistance électrique de ces derniers est nulle à une température critique de transition aussi élevée que 138 kelvin (-135,15°C), pour laquelle l'énergie est suffisante à rompre l'appariement des électrons - alors appelés paires de Cooper. Les cuprates étant les seuls supraconducteurs de haute température connus jusqu'alors, l'étendue des données disponibles pour l'exploration théorique restait relativement restreinte. Il ne manquait aux scientifiques qu'un matériau supraconducteur à haute température qui ne fît pas partie des cuprates pour explorer de nouvelles pistes théoriques.bulletins electroniques

BURTON RICHTER


PRIX NOBEL 1976
PORTRAIT



"Pour leurs éminents travaux dans la découverte d'une particule élémentaire lourde de type nouveau"
( avec Samuel Chao Chung Ting )



Burton Richter (né en 1931), physicien américain, professeur à Stanford University. Il découvre en 1974, au SLAC, indépendamment de Samuel Ting, la particule J/ψ, formée d'une paire de quarks charm-anticharm. Prix Nobel de physique en 1976.diffusion ens


La découverte du J/Ψ : Le J/Ψ est un méson composé d’un quark charmé et de son anti-quark, ayant une masse de 3 GeV. Son double nom est dû à ses deux pères,Samuel Ting et Burton Richter qui l’ont découvert en parallèle dans deux expériences différentes, l’une basée à BNL et l’autre à SLAC. Les deux groupes ont annoncé ce résultat simultanément le 11 novembre 1974. Samuel Ting, porte-parole de l’expérience de Brookhaven, lui a donné le nom de J (le nom Ting s’écrit J en chinois) tandis que Burton Richter, responsable de l’expérience de SLAC, l’a baptisé Ψ. Ainsi, cette particule est connue depuis sous le nom de J/Ψ. elementaire web

Burton Richter
Né à Brooklyn en 1931, il a fait ses études au MIT où il a passé sa thèse en 1956. Il a ensuite rejoint le laboratoire de physique des hautes énergies de l’Université de Stanford, puis le SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) en 1963, où il a effectué le reste de sa carrière. Il en a été le directeur de 1984 à 1999.
Il participe aux premières expériences de collisions électron-électron au début des années 1960, afin de tester les calculs d’électromagnétisme à haute énergie (500 MeV par faisceau). Durant cette même période il effectue des recherches sur les collisions électron-positron. Un premier projet de machine (SPEAR : Stanford Positron Electron Asymmetric Ring) est proposé en 1961 ; financé en 1964, il fonctionne à partir de 1970.
En 1974, son groupe découvre, en utilisant cette machine et le détecteur installé au point de collision des faisceaux, la particule ψ qui s’avère être formée d’un quark et d’un antiquark d’un type nouveau : le charme. Une découverte similaire, mais à partir d’une expérience totalement différente, est faite de façon quasi simultanée par l’équipe de Samuel Ting, à Brookhaven. Les deux physiciens partagent le prix Nobel de physique en 1976.
De retour aux États-Unis, après un séjour au CERN en 1976, B. Richter propose également à ses collègues de construire un accélérateur concurrent du LEP pouvant étudier les mêmes phénomènes, le SLC.elementaire web

SHELDON GLASHOW

PRIX NOBEL 1979
BIO
UNIVERSITE
PHOTO
PORTRAIT
PHYSIQUE
UNIFICATION
QUARK
THEORIE DU TOUT
PARITE
CRITIQUE

"Pour leur contribution à l'explication des interactions entre les particules élémentaires"
( avec Abdus Salam et Steven Weinberg )

Il effectue le premier essai d'unification des interactions électromagnétique et faible. En collaboration avec Jean Iliopoulos et Luciano Maiani, il émet l'hypothèse du quark charm. En collaboration avec Howard Georgi, il propose les Théories de Grande Unification.

"La théorie des supercordes est si ambitieuse qu'elle ne peut être que parfaitement exacte ou complètement fausse. Le seul problème est que les mathématiques sur lesquelles elle repose sont si nouvelles et si difficiles que l'on ne sait pas combien de décennies cela va prendre." Sheldon Glashow


Glashow, Sheldon Lee (1932- ), physicien américain lauréat du prix Nobel, qui contribua à l'élaboration d'une théorie des champs unifiée. Né à New York, Glashow fréquenta l'université Cornell, puis l'université Harvard, dont il fut diplômé de physique en 1958. Après cinq années passées à l'université de Californie (Berkeley), il retourna à Harvard pour travailler sur une théorie visant à l'unification des interactions nucléaires faibles et des interactions électromagnétiques. En 1979, il partagea le prix Nobel de physique avec les physiciens Steven Weinberg, de Harvard, et Abdus Salam, de l'université de Londres, avec lequel il avait collaboré à la création de cette théorie


Théorie de l’électrofaible ou théorie GSW

Cette quête est relancée dans les années soixante sous l'impulsion des physiciens américains Steven Weinberg et Sheldon Glashow, et du physicien pakistanais Abdus Salam. Ces trois chercheurs parviennent à unifier l'interaction nucléaire faible et l'interaction électromagnétique en faisant appel à des symétries internes, symétries portant sur les propriétés intrinsèques des particules (charge, spin, etc.) et non sur leurs positions spatio-temporelles. Selon cette théorie connue sous le nom de théorie électrofaible (ou théorie GSW, des initiales de ses auteurs), les photons, responsables des interactions électromagnétiques, appartiendraient à la même famille que les bosons intermédiaires W et Z, qui gouvernent les interactions faibles. Ainsi, à une énergie suffisamment élevée, comme cela a été le cas dans notre Univers avant qu’il n’atteigne l’âge de 10-12 seconde et que sa température ne soit supérieure à 1015 K, les bosons vecteurs responsables des interactions électromagnétiques (les photons) et faibles (les bosons W et Z) disparaissent pour céder la place aux bosons électrofaibles. De la même manière, les charges électriques et faibles se confondent en une charge électrofaible. La théorie électrofaible a notamment permis de prévoir la masse des bosons W et Z bien avant leur observation par Carlo Rubbia au CERN en 1983, ce qui a constitué une première confirmation de la théorie. Cependant, elle ne sera validée que lorsque l’on observera le boson de Higgs, prévu par la théorie. Pour cela, il faut atteindre des énergies considérables (de l’ordre de 100 GeV), et les scientifiques attendent avec impatience la mise en service au CERN de l’accélérateur LHC (Large Hadron Collider, grand collisionneur de hadrons), prévue pour 2005.

Théorie de la grande unification

En 1973, Sheldon Glashow et Howard Georgi proposent une théorie appelée théorie de l’interaction électronucléaire ou théorie de la grande unification (TGU, ou GUT en anglais), unifiant la force électrofaible et l’interaction forte. Cette unification n’est possible qu’à des énergies considérablement supérieures à celles nécessaires pour l’interaction électrofaible (1016 GeV) ; ces conditions existaient dans notre Univers moins de 10–35 seconde après le big bang, lorsque la température dépassait 1028 K. Cette théorie prévoit que le proton est instable et possède une durée de vie de l’ordre de 1031 années. D’énormes détecteurs ont été construits pour observer la désintégration du proton, mais aucun résultat probant n’a été annoncé jusqu’à aujourd’hui, privant ainsi la TUG de toute confirmation expérimentale.

Théories du tout

Superforce
Actuellement, les scientifiques tentent de combiner les quatre types d'interactions en une seule, appelée superforce, à l'aide de théories dites « théories du tout ». Cette superforce devait régner à l’origine de l’Univers et s’est scindée 10-43 seconde après le big bang, alors que la température passait en dessous de 1032 K.

Supersymétrie
La première théorie proposée, celle de la supersymétrie, unit les bosons vecteurs aux particules de matière (leptons et quarks) de la même manière que la TGU réunit les différents bosons. Cette théorie prévoit l’existence pour chaque particule connue d’une superparticule qui lui est associée. Ces superparticules étant extrêmement lourdes, leur observation dans les accélérateurs est pour l’heure impossible.

Supercordes
La dernière théorie en date est celle des supercordes. Selon cette théorie, les différentes particules sont considérées non plus comme des points mathématiques mais comme des petites « cordes », constituant en fait une seule et unique supercorde pouvant vibrer de différentes manières et obéissant aux lois de la supersymétrie. Dans ce modèle, l’Univers possède non plus quatre dimensions mais bien plus. Il existe en fait cinq théories des supercordes prévoyant chacune un nombre de dimensions différent pour l’Univers (de neuf à plus de trente). Les derniers développements semblent montrer que ces différentes théories sont toutes des cas limites d’une théorie unique appelée théorie M. La dimension des supercordes (10-35 m) place ces théories hors de portée de toute confirmation expérimentale dans l’état actuel de la technologie des accélérateurs de particules.

encarta

Peut-il y avoir réellement une théorie unique?
En fait, il semble qu'il y ait 3 possibilités:

1- Il n'y a pas de théorie de l'univers, les événements ne peuvent être prédits au delà d'un certain point et arrivent au hasard et de manière arbitraire.
Cette version est défendue par certains affirmant que si un ensemble de lois décrivaient le fonctionnement de l'univers, cela enfreindrait la liberté de Dieu, fut effacé en redéfinissant le but de la physique c'est à dire: de formuler un ensemble de lois capables de prédire les événements seulement dans les limites du principe d'incertitude.
2- Il n'y a pas de théorie ultime de l'univers, juste une suite infinies de théories partielles qui décrivent l'univers plus ou moins précisément.
Cependant il semble vraiment que la séquence de théories de plus en plus raffinées doivent connaître quelques limites dans le futur. En effet, la gravité parait fournir une limites à cette séquence de "poupées russes". Si l'on avait une particule avec une énergie supérieure à l'énergie de Planck (10e10 GeV), sa masse se retrancherait elle même du reste de l'univers et formerait un trou noir. Bien sur, l'énergie de Planck représente un long chemin à partir des énergies obtenues actuellement avec nos accélérateurs (~100 GeV), mais tous laisse penser qu'une théorie universelle existe.
3- Il y a bien une théorie unifiée.

Paradoxe fondamental de la théorie de l'unification
Les notions relatives aux théories scientifiques supposent que nous sommes des êtres rationnels, libre d'observer l'univers comme nous le voulons et de tirer des conclusions logiques à partir de ce que nous voyons. Donc, si une théorie complètement unifiée existe elle est vraisemblablement capable de déterminer nos actions. Ainsi, la théorie elle même devrait déterminer l'aboutissement de notre recherche la concernant!geocities

ROBERT HOFSTADTER

PRIX NOBEL 1961
BIO
PORTRAIT



" Pour ses recherches pionnières de la diffusion d'électrons dans le noyau atomique et pour ses découvertes concernant la structure du noyau "

1915-1990

Physicien américain et prix Nobel de physique en 1961, pour ses études sur les particules élémentaires.

Hofstadter obtint son diplôme de doctorat de l'Université de Princeton en 1938 et rejoignit la faculté de l'Université de Stanford en 1950. En utilisant le grand accélérateur linéaire du centre de Stanford et une machine à dispersion de sa propre conception, Hofstadter détermina avec une grande précision la taille et la forme du proton et celles du neutron. On trouva que les deux particules étaient constituées d'un noyau positivement chargé, dense, ressemblant à un point et entouré par deux couches entremêlées de nuages de mésons. Hofstadter partagea, en 1961 le prix Nobel de physique avec Rudolf Ludwig Mössbauer.isimabomba

Robert Hofstadter est le père du philosophe et cognitiviste Douglas Hofstadter auteur de Gödel, Escher, Bach, les brins d'une guirlande éternelle.

Lire le Dossier sur La chasse aux quarks

STEVEN WEINBERG


PRIX NOBEL 1979
PAGE
JW NEWS
INTERACTION
MODELE
BIG BANG
THEORIE


Né à NewYork 3 mai 1933 Steven Weinberg est diplômé de l'université de Cornell . Il a suivi les cours de l'Institut de physique nucléaire de Copenhague soutenu son doctorat à l'université de Princeton.

Il a enseigné à l'université de Berkeley, au Massachusetts Institute of Technology ainsi qu'à l'université de Harvard.

En 1967, avec le physicien pakistanais Abdus Salam, Steven Weinberg propose une hypothèse reprenant les données connues sur l'électromagnétisme et sur les faibles interactions entre les particules subatomiques.

Plus tard, son hypothèse se révélera exacte et invalidera plusieurs autres hypothèses qui avaient été formulées.

En 1979 Steven Weinberg reçoit le prix Nobel de physique conjointement avec le physicien américain Sheldon Lee Glashow pour leur contribution à l'explication des interactions entre les particules élémentaires.lisons info


Steven Weinberg: vers une théorie définitive

«Je suis à peu près certain que nous parviendrons à une théorie définitive dont on pourra déduire toutes les lois de la nature, mais à peu près certain aussi qu’elle laissera le mystère entier: pourquoi cette théorie et pas une autre, fondée sur le rien par exemple, ou sur deux particules en orbite l’une autour de l’autre? Au mieux, nous pouvons espérer découvrir une théorie logiquement fragile, au sens où l’on ne pourra y apporter le moindre changement sans provoquer des contradictions.
La science se heurte moins à des limites de principe qu’à des obstacles pratiques, sans doute insurmontables. La théorie définitive ressemblera peut-être à la théorie des cordes, mais je ne peux pas imaginer que nous réussissions à produire des structures inférieures de 1017 à celles que l’on teste aujourd’hui en laboratoire! De même, il existe toute une gamme de théories cosmologiques et notre big-bang n’est qu’une explosion parmi d’autres dans l’ensemble de l’univers. Par définition, nous n’observerons jamais les autres. De toutes façons, la validité de la théorie reposera sur la justesse de ses prédictions dans le champ que nous pouvons observer.
Quant à la religion, toutes les raisons qu’elle avancera se heurteront à la même question: pourquoi faut-il qu’il y ait des divinités avec telle ou telle caractéristique? De fait, plus la physique progresse, moins on voit se dessiner une intention délibérée.»

JEROME I.FRIEDMAN


PRIX NOBEL 1990
PAGE
BIO
PARTICULE
HISTOIRE


"Pour les recherches de pointe sur la diffusion profondément inélastique d'électrons sur des protons et des neutrons liés, qui ont eu une grande importance pour développer le modèle des quarks en physique des particules."


Jerome Isaac Friedman (28 mars 1930, Chicago) physicien américain, prix Nobel de physique en 1990.

Friedman est d'origine Russe. Il étudie l'art (il avait été accepté pour une bourse à l'Art Institute of Chicago), puis se tourne vers la physique en entrant à l'université de Chicago. Sa thèse est supervisé par Enrico Fermi.

En 1957, il rejoint le groupe de Robert Hofstadter - université Stanford, il y rencontre Richard E. Taylor et Henry Kendall qui ont travaillé indépendamment sur la diffusion inélastique des électrons dans le noyau, ils combinent leurs efforts à partir du débuts des années 1960 jusqu'en 1975.

futura sciences
Un quark est une particule élémentaire sensible à l'interaction forte. Il forme les hadrons. Il existe six sortes de quarks : le quark up (u), le quark down (d), le quark étrange (s), le quark charmé (c), le quark beau (b) et le quark top (t). Le nom quark a été donné à ces particules par Gell-Mann et vient d'un poème de James Joyce Finnegan's Wake. Ce sont des fermions.

cidehom
Les quarks sont les plus petits constituants connus de la matière. Il existerait six quarks, appelés "up", "down", "strange", "charmed", "beauty" et "top" (en abrégé : u,d,s,c,b et t). Constamment regroupés par trois, ce qui est une de leur principale caractéristique (il n’existe pas de " quark libre ") ils forment ce que les physiciens appellent les nucléons, encore appelés baryons, c'est-à-dire les protons et les neutrons qui constituent le noyau des atomes. On observe également des paires de quark et anti-quark (formant des mésons).

MAX BORN

PRIX NOBEL 1954
BIO
PORTRAIT
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THERMO


"Pour ses travaux sur la théorique quantique"

Max Born (1882-1970)

Physicien britannique d'origine allemande, connu pour ses travaux sur la théorie quantique.

Il étudie tout d'abord aux universités de Breslau, de Heidelberg, de Zurich, de Göttingen et de Cambridge. En 1921, après avoir enseigné successivement aux universités de Göttingen, de Berlin et de Francfort, il est nommé professeur de physique théorique à Göttingen. En 1933, il se réfugie en Angleterre pour fuir l'Allemagne nazie et acquiert la nationalité britannique en 1939. Au cours des trois années suivantes, il effectue des recherches à l'université de Cambridge. Il est nommé professeur de philosophie naturelle à l'université d'Édimbourg de 1936 à 1953. Physicien théoricien exceptionnel, il s'est fait connaître pour sa contribution fondamentale à la théorie quantique. Avec Pascual Jordan, il a développé la mécanique des matrices introduite par Werner Heisenberg. Il a aussi cherché à interpréter les résultats des travaux de Louis de Broglie et de C.T.Davisson qui montraient que les particules avaient un comportement ondulatoire. Il a notamment introduit la notion de probabilité de présence d'une particule en un point liée au carré du module de la fonction d'onde décrivant le comportement de cette particule.

Ses publications comprennent, entre autres, la Théorie d'Einstein sur la relativité (1922), la Physique nucléaire (1935), la Philosophie naturelle des causes et du hasard (1949), Physique et politique (1962), et Ma vie et mes idées (1968). Pour ses travaux sur la théorique quantique, Born partage, en 1954, le prix Nobel de physique avec le physicien allemand Walter Bothe.
isimabomba

La théorie quantique
Au début du vingtième siècle, les scientifiques pensaient qu'ils avaient compris les grands principes fondamentaux de l'univers. Les atomes étaient les solides blocs de construction de la nature; les gens croyaient aux lois newtoniennes du mouvement, la plupart des problèmes des physiciens semblaient être résolus. Néanmoins, la théorie de la relativité d'Einstein remplaçant la mécanique newtonienne, les scientifiques réalisèrent progressivement que leurs connaissances étaient loin d'être complètes. Le champ naissant de la mécanique quantique présentait un intérêt particulier, en altérant complètement les préceptes fondamentaux de la physique


diffusion ens
Considérons le problème dit du chat de Schrödinger, qui a marqué l'élaboration de la mécanique quantique : dans une boîte fermée et opaque, on place un atome radioactif qui a 50% de probabilité de se désintégrer dans l'heure qui suit et 50% de rester dans le même état. S'il se désintègre, il actionne un mécanisme qui brise une fiole de cyanure et tue un chat enfermé dans la boîte ; sinon le chat reste vivant. Au bout d'une heure, le chat sera-t-il mort ou vivant ? La réponse est qu'il n'est ni vivant ni mort, il se trouve dans une superposition de ces deux états. L'opérateur qui décrit le chat a deux valeurs propres : vivant et mort. Le chat est initialement dans l'état vivant, mais l'équation de Schrödinger le fait évoluer et une heure plus tard, son vecteur d'état se trouve dans une position intermédiaire à mi-chemin entre vivant et mort, donc dans une superposition des deux états. Quand on ouvre la boîte, le système interagit avec l'instrument de mesure, en l'occurrence nos yeux, et le vecteur d'état du chat collapse sur l'un des deux états propres, soit sur l'état vivant avec une probabilité de 50%, soit sur l'état mort avec une probabilité de 50%. D'un point de vue statistique, si l'on réalise un grand nombre d'expériences avec des systèmes identiques (mêmes atomes, mêmes fioles de cyanure, mêmes chats), le chat survit dans la moitié des cas et meurt dans l'autre moitié.

Lire le dossier sur Einstein

DAVID M.LEE

PRIX NOBEL 1996
SUPERFLUIDE
CANAL
SUPRACONDUCTIVITE
BOSE-EINSTEIN
VIDEO
MAGICAL
LEXIQUE
UNIVERS

Physicien américain, David M. Lee est né en 1931 à Rye (Etat de New York), a étudié à Yale et enseigne à l`Université Cornell (Ithaca, NY). Le Prix Nobel de physique 1996 lui a été attribué, ainsi qu`à Douglas Osheroff et Robert Richardson, pour leurs travaux dans la physique des basses températures. Avec un équipement de leur conception, ils ont découvert qu`à une température de quelques millièmes de degré au-dessus du zéro absolu, l`hélium-3 (un isotope de ce gaz) devenait un superfluide. Cette découverte aura des effets dans des domaines aussi divers que l`appareillage électronique et l`étude du cosmos (naissance des galaxies).tv5

Les Nobel de 1996 ont découvert que cet isotope (l’hélium-3) est aussi suprafluide, mais à une température mille fois plus petite que l’hélium 4.

Le prix Nobel de physique 1996 a été décerné à trois physiciens américains, David M. Lee, Douglas D. Osheroff et Robert C. Richardson, pour leur découverte de la suprafluidité de l'hélium-3, en 1972, dans les laboratoires de l'Université Cornell, dans l'état de New-York. Ce court article vise à préciser l'objet de cette découverte.

Rappelons pour commencer que toutes les particules (simples ou composées) sont soit des « bosons », soit des « fermions ». Les fermions obéissent au principe de Pauli, qui stipule qu'on ne peut placer deux particules de même espèce dans le même état quantique. Les électrons, par exemple, sont des fermions. Les bosons ne suivent pas ce principe et on peut placer un nombre arbitrairement grand de bosons dans le même état quantique. Le photon est un exemple de boson et ce caractère se manifeste dans les lasers.

L'hélium existe en deux isotopes : l'hélium-4 (4He) est l'isotope courant, représentant pratiquement 100 % de l'hélium naturel. Son noyau comporte deux protons et deux neutrons (un nombre pair de nucléons) de sorte que l'atome est un boson. L'autre isotope est l'hélium-3 (3He), qui ne comprend qu'un seul neutron et deux protons, de sorte que l'atome d'hélium-3 est un fermion. L'hélium-3 est très rare (un atome sur un million) et s'obtient en pratique de la désintégration du tritium, isotope instable de l'hydrogène utilisé principalement dans les ... armes nucléaires. Les deux isotopes ont les mêmes propriétés chimiques et ressentent les mêmes forces interatomiques, car leurs structures électroniques sont les mêmes. Rappelons que l'hélium (toutes variétés) est un gaz inerte qui devient liquide à une température absolue très basse : environ 4o K (degrés Kelvin); en comparaison, la température de la pièce est d'environ 300o K. Lorsque l'hélium-4 est refroidi en deça de 2,17o K une fraction importante des atomes se placent dans l'état quantique fondamental et donc agissent tous de la même façon : une fraction du liquide se comporte alors comme un seul objet quantique et perd toute viscosité, ce qui donne lieu à des phénomènes plutôt étranges. Ce phénomène, découvert dans les années 1930, s'appelle « suprafluidité » et le liquide est dit « suprafluide ». Par exemple, un suprafluide peut s'écouler d'un contenant en grimpant tout seul sur la paroi et en retombant de l'autre côté, ce qui semble défier la gravité! Il peut s'écouler par des ouvertures si petites qu'elles bloquent même l'hélium gazeux, etc. La suprafluidité, comme la supraconductivité, est une manifestation de la mécanique quantique à l'échelle macroscopique, alors que les phénomènes quantiques sont habituellement observés dans des systèmes microscopiques (atomes, molécules, etc.).
Physique

MELVIN SCHWARTZ

PRIX NOBEL 1988
HISTOIRE
NEUTRINO
ATOME
DOSSIER
SCIENCE
BRITANNICA
VIDEO
QUIZ


Melvin Schwartz (né le 2 novembre 1932 et décédé le 28 août 2006), physicien américain, professeur aux universités de Columbia et de Stanford. En collaboration avec Leon Lederman et Jack Steinberger, il met au point une méthode de production de faisceaux intenses de neutrinos, grâce à laquelle il découvre le neutrino muonique. Prix Nobel de physique en 1988

Melvin Schwartz fait ses etudes a l'universite de Columbia et passe son doctorat en 1958, apres avoir travaille 2 ans au Brookhaven Laboratory. En 1963, il devient professeur a Columbia, un an apres avoir decouvert la particule 'nu' en compagnie de J. Steinberger, L. Lederman, J.M Gaillard, G. Danby, K. Goulianos, N. Mistry, T.D Lee et C.N. Yang, aupres de l'accelerateur AGS de Brookhaven. En 1966, il devient professeur a l'universite de Stanford, puis fonde une compagnie de reseau informatique en 1983, qu'il quitte en 1991 pour retourner a l'universite de Columbia en tant que professeur ou il travaille sur les plasmas de quarks-gluons. lapp


neutrino, particule fondamentale leptonique, électriquement neutre et de masse non nulle.

Le spin du neutrino est égal à 1/2.

Avant la découverte du neutrino, les scientifiques considéraient que, dans les processus de désintégration bêta, l’émission d’électrons se produisait avec non-conservation de l’énergie totale, du moment et du spin du système . Cherchant à éclaircir ce problème, le physicien autrichien Wolfgang Pauli suppose l’existence du neutrino en 1931.

Comme il n’a pas de charge électrique, qu’il a une masse négligeable (bien que non nulle) et qu’il peut être absorbé par la matière, le neutrino est très difficile à mettre en évidence expérimentalement. Les chercheurs parviennent tout de même à confirmer ses propriétés particulières en mesurant son effet sur les autres particules. Le neutrino est finalement mis en évidence en 1956, par les physiciens américains Frederick Reines et Clyde Lorrain Cowan Jr.

L’antiparticule du neutrino, ou antineutrino, est émise en même temps que l’électron de désintégration bêta à charge négative, alors que le neutrino est émis avec des positrons dans d’autres réactions de désintégration bêta. D’après certains scientifiques, dans une forme rare de radioactivité, la double désintégration bêta, deux neutrinos pourraient se combiner pour former une particule. Une autre sorte de neutrino à grande énergie, le neutrino « muonique », est produite en même temps que le muon au cours de la désintégration d’un pion . Lors de cette désintégration, une particule neutre est émise dans la direction opposée à celle du muon. En 1962, les chercheurs ont montré que cette particule correspond à un troisième type de neutrino, le neutrino « tauique ».

Les expériences menées sur les neutrinos tendent donc à montrer que ce sont des particules de matière qui existent sous trois formes appelées « saveurs » : neutrinos électroniques, muoniques et tauiques.

Depuis les années 1980, les scientifiques cherchent à savoir si les neutrinos peuvent passer d’une forme (ou saveur) à l’autre, ce qui impliquerait que la particule a une masse non nulle. Ce concept conduirait à de profonds bouleversements de la cosmologie et des sciences physiques : une telle masse additionnelle dans l’Univers pourrait en effet impliquer que l’Univers n’est pas en expansion mais en contraction. Selon certains scientifiques, les renseignements découverts grâce à la supernova SN 1987A tendent à montrer que le neutrino a une masse non nulle.

La confirmation de cette hypothèse est finalement donnée en avril 2006, grâce à l’expérience Minos, réalisée au Fermilab, près de Chicago. Les résultats de cette expérience confirment ceux de l’expérience Super-Kamiokande réalisée au Japon en 1999 : les neutrinos oscillent, c’est-à-dire qu’ils se transforment d’une famille de neutrinos en une autre, phénomène qui ne peut se produire que si les neutrinos ont une masse. Par conséquent, les neutrinos contribueraient à la masse manquante de l’Univers.encarta

ZHORES I.ALFEROV

PRIX NOBEL 2000
RUSSE
BIO
SEMICONDUCTOR
LED
PHOTOVOLTAIQUE
ACADEMIE
RUSSIETV
INTERVIEW

Jores Ivanovitch Alferov , né le 15 mars 1930 est un physicien russe d'origine biélorusse.

Rare, et inattendu: car si c'est dans les habitudes du comité Nobel que d'attribuer un prix à quelqu'un qui s'est distingué comme pionnier 10 ou 20 ans plus tôt, en revanche, l'impact de ce pionnier se mesure en général à l'intérieur des laboratoires ou des salles d'opération, et non dans les magasins d'électronique et les résidences de banlieue.

C'est pourtant le cas cette année. Car même si vous n'avez jamais entendu parler du Russe Zhores Alferov et des Américains Herbert Kroemer et Jack Kilby ­les trois gagnants du Nobel de physique- c'est pourtant en bonne partie grâce à eux que vous pouvez lire ce texte. Jack Kilby, aujourd'hui âgé de 77 ans, démontra en 1958, alors qu'il était chercheur chez Texas Instruments, qu'il était possible d'asseoir une grande quantité de composants électroniques sur une simple plaquette de sillicium : c'était le premier circuit intégré, précurseur des puces électroniques qui font aujourd'hui rouler la majorité des ordinateurs personnels. Dans le même esprit, l'Américain d'origine allemande Herbert Kroemer créa, en 1957, l'hétérotransistor, un transistor formé par l'empilement de plusieurs matériaux, plutôt qu'un seul, comme c'était le cas jusque-là. D'où, comme avec les circuits intégrés, la possibilité de traiter davantage d'informations dans de moins en moins d'espace, donc de plus en plus vite : la base même de l'industrie moderne des télécommunications. Enfin, le Russe Zhores Alferov, 70 ans, directeur de l'Institut physico-technique A.F. Ioffe, à Saint-Petersbourg, est, parallèlement avec Kroemer, derrière les ancêtres de ces lasers à semi-conducteurs, ces lasers fondés sur une "hétérostructure" électronique, très compacts, qui équipent aujourd'hui les lecteurs de CD, les lecteurs de codes-barres et les réseaux de fibres optiques.

"Sans Kilby, a expliqué l'Académie suédoise des sciences, il n'aurait pas été possible de construire les ordinateurs personnels que nous avons aujourd'hui. Et sans Alferov, il n'aurait pas été possible de transférer toute l'information des satellites vers la Terre ou d'avoir autant de lignes téléphoniques entre les villes."

Les trois gagnants se partageront la somme de 915 000$, Jack Kilby en obtenant la moitié. "J'aurais pensé que les Prix Nobel n'étaient pas donné pour des réalisations comme la mienne, a-t-il déclaré au New York Times. D'un certain point de vue, ma contribution était celle d'un ingénieur, et M. Nobel n'avait rien prévu pour les prix d'ingénierie."sciencepresse

CHARPAK

PRIX NOBEL 1992
LAMAP
CITATIONS
ENTRETIEN
DARI
EMSE
ECOUTER
GARDANNE
CNRS
NOBEL FRANCE
RADIO




"La validation subjective fait percevoir comme reliés deux événements qui ne le sont pas et cela simplement parce qu’une envie, une hypothèse ou une croyance demande ou nécessite une telle relation, en l’occurrence simplement parce que l’horoscope l’annonce. Ce qui induit un comportement superstitieux, un comportement fondé sur la conviction que ses propres actions déterminent le cours des événements même s’il n’en est rien dans la réalité." Devenez sorciers, devenez savants

1924-ne en Pologne
Arrivé en France à l'âge de sept ans, il sera naturalisé en 1946. Elève en classe préparatoire à Paris pendant l'Occupation, il passe le concours d'entrée à l'Ecole nationale supérieure des mines mais il est arrêté peu après pour faits de Résistance. A son retour de déportation, il intègre enfin l'Ecole des mines. Brillant étudiant, il entre dès 1948 au CNRS. Il rejoint ensuite le Collège de France et se spécialise en physique expérimentale.

Ingénieur de l'École des mines de Paris, il s'oriente vers la recherche en entrant en 1948 au Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Parallèlement, il travaille au Collège de France (1948-1955), auprès de Frédéric Joliot. En 1959, il rejoint à Genève le CERN (aujourd'hui Laboratoire européen de physique des particules). C'est là qu'il conçoit de nouveaux types de détecteurs de particules, dont la chambre proportionnelle multifils ou "chambre de Charpak" (1968) qui permet de reconstituer en temps réel la trajectoire d'une particule élémentaire. La rapidité, la fiabilité et la capacité de traitement des "chambres de Charpak" ont permis d'étudier des événements très rares produits lors des interactions entre particules de grande énergie. Depuis 1980, Georges Charpak étudie l'application de ses appareils en biologie et en médecine, en particulier dans le domaine de l'imagerie médicale. Titulaire de la chaire Joliot-Curie à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris depuis 1984, Georges Charpak est entré à l'Académie des sciences en 1985 et a obtenu le prix Nobel de physique en 1992.
isimabomba

Georges Charpak est plus connu du grand public pour son implication en faveur de l'enseignement des sciences à l'école primaire. Son programme, "La main à la pâte", qui connaît un grand succès en France, propose de combiner l'enseignement scientifique théorique avec des expériences pratiquées par les enfants eux-mêmes.

JULIAN SCHWINGER

PRIX NOBEL 1965
EN ANGLAIS
BIOGRAPHIE
HISTOIRE
SCIENCE
PHYSIQUE
QUANTA

BLAGUE


Julian Schwinger (1918-1994), physicien américain, professeur à l'Université de Harvard. Jeune prodige, il obtient à 21 ans son doctorat à l'Université Columbia et devient à 28 ans l'un des plus jeunes professeurs de Harvard. Pendant la Seconde guerre mondiale, il travaille au Radiation Laboratory du MIT et développe la théorie des ondes radar et sonar. Il invente la technique de renormalisation et pose les bases de l'électrodynamique quantique. Il émet l'hypothèse qu'il existe plusieurs variétés de neutrino. Prix Nobel de physique en 1965.

Le problème des infinis n'est pas surprenant, il apparaît déjà dans les théories classiques de l'électromagnétisme. Par exemple, puisque la loi de Coulomb affirme que la force électrostatique varie avec l'inverse du carré de la distance, que se passe-t-il si la distance devient extrêmement petite, la force peut-elle devenir infinie ? Autre exemple du problème des infinis : quelle est la force nécessaire pour mettre en mouvement un électron initialement au repos ? Conformément à la théorie de Maxwell, toute particule chargée accélérée émet des ondes électromagnétiques. Or, ces dernières agissent sur l'électron en le freinant. Le calcul de cette force de freinage selon la théorie de Maxwell donne un résultat infini. Il serait donc impossible de déplacer un électron, ce qui est bien sûr contredit par l'expérience !

Ce n'est qu'en 1949 que Julian Schwinger, Richard Feynman, Sin-Itiro Tomonaga et Freeman Dyson parviennent à résoudre ce problème des quantités infinies des diagrammes en boucle : ils le contournent en inventant une méthode de calcul ingénieuse appelée renormalisation. Elle introduit enfin les concepts quantiques de façon cohérente dans la théorie de Maxwell. Cette nouvelle théorie est appelée électrodynamique quantique.

Une théorie renormalisable, même si elle n'est pas la théorie complète et ultime de la Nature et même si l'on ignore ce qui se passe aux très petites distances, permet, parce qu'elle est renormalisable, de calculer des processus et de faire des prédictions dans son domaine de validité. Une théorie physique ne doit pas dépendre des détails qui se passent aux très petites distances : par exemple, les lois newtoniennes que l'on utilise pour construire une maison ne doivent pas dépendre des détails des interactions entre les particules du noyau atomique diffusion

LEON M.LEDERMAN


PRIX NOBEL 1988
VOYAGE
NEUTRINO
BULLETIN
HISTOIRE
PARTICULES
FICHIERS
FERMILAB

" J’ai un peu de mal à comprendre pourquoi certains théoriciens sont aussi fascinés par la supersymétrie"


En collaboration avec Melvin Schwartz et Jack Steinberger, il produit des faisceaux de neutrino de haute énergie, utilisés pour tester l'interaction électrofaible, et montre qu'il existe deux types de neutrino : l'un associé à l'électron et appelé neutrino électronique, l'autre associé au muon et appelé neutrino muonique.


1922
Après des études au City College de NewYork puis à l'université de Columbia dont il sort avec un doctorat en 1951, Lederman rejoint la faculté de Columbia et dirige le laboratoire Nevis de cette université, de 1961 à 1978. En 1979, il est nommé directeur du Fermilab de Batavia dans l'Illinois, poste qu'il occupe pendant dix ans. En 1989, il rejoint la faculté de l'université de Chicago et, par la suite, l'Illinois Institute of Technology de Chicago. Au début des années 60, Lederman élabore, avec ses collègues Melvin Schwartz et Jack Steinberger, une méthode permettant de détecter les neutrinos. En utilisant le puissant accélérateur de particules du laboratoire national de Brookhaven, ils parviennent à créer un faisceau de neutrinos de haute énergie et à étudier ceux-ci au moyen d'un détecteur. Ils découvrent alors qu'il existe plusieurs types de neutrinos, tels les neutrinos liés au muon. En 1956, Lederman découvre le meson K neutre à longue durée de vie. En 1977, il met en évidence une autre particule élémentaire, le quark "bottom". Lederman a partagé le prix Nobel de physique avec Melvin Schwartz et Jack Steinberger.isimabomba

JAMES FRANCK

PRIX NOBEL 1925
RAPPORT FRANCK
PHYSIQUE
EXPERIENCE
QUANTIQUE
MODELE
HISTORIQUE
PHOTOSYNTHESE

QUIZ

James Franck (1882-1964)

"Pour ses travaux sur l'impact des électrons sur les atomes"

Physicien et chimiste américain d'origine allemande.

Né à Hambourg, il fait ses études aux universités d'Heidelberg et de Berlin. Il occupe des chaires de professeur de physique dans plusieurs universités allemandes et américaines. En collaboration avec le physicien allemand Gustav Hertz, Franck conduit d'importantes expériences sur les effets du bombardement d'atomes par des électrons. Pour ces recherches, qui ont permis la vérification expérimentale de la théorie quantique, il obtient conjointement avec Hertz le prix Nobel de physique en 1925. Franck a également apporté de notables contributions à l'étude de la photosynthèse.isimabomba

L'expérience de Franck & Hertz consiste à faire passer des électrons accélérés au travers d'un gaz de mercure. On fait varier leur énergie cinétique par le biais du potentiel d'accélération appliqué, ce qui détermine le nombre d'excitations d'électrons de mercure qu'ils provoquent.

Lorsque leur énergie est multiple de l'énergie d'excitation, ils perdent quasiment toute leur énergie cinétique et un système de freinage fait qu'ils ne parviennent pas à atteindre le détecteur. Ainsi, le courant détecté chute. Lorsque leur énergie est quelconque, ils ont assez d'énergie résiduelle (après les excitations) pour franchir la zone de freinage et le courant réargente.

A l'époque de Franck et Hertz, l'existence des niveaux d'énergie n'était que théorique (Planck). C'est cette succession de chute de courant qui a prouvé concrètement la présence de niveaux discrets d'énergie dans la structure de l'atome.

JACK STEINBERGER

PRIX NOBEL 1988
PARTICULE
CERN
PORTRAIT
SCIENCE
CANAL
ELEMENTAIRE
PUISSANCES


1921-
Je suis né dans le Mauvais Kissingen (Franconia) en 1921. Ce temps-là mon père, Ludwig, avait 45 ans. Il était un de douze enfants de 'Viehhandler' rural (le revendeur de bétail peu important). Depuis l'âge de dix-huit il avait été le chantre et l'enseignant religieux pour la petite communauté Juive, un travail qu'il tenait toujours quand il a émigré en 1938. Il avait été un bachelier avant qu'il n'ait retourné de quatre ans de service dans l'Armée allemande dans la première guerre mondiale. Ma mère est née dans Nuremberg à un marchand d'étape et était quinze ans le plus jeune. Peu commun pendant son temps, elle avait l'avantage d'une éducation de collège(université) et a complété le revenu maigre avec des leçons anglaises et françaises, surtout aux touristes qui ont fourni l'économie de la station thermale. L'enfance que j'ai partagée avec mes deux frères était simple; l'Allemagne vivait par la dépression de l'après-guerre.

Les choses ont pris une tournure dramatique(spectaculaire) quand j'entrais à mon adolescence. Je me rappelle des affiches de propagande d'élection Nazies montrant un visage Juif haïssable avec le nez courbe et l'inscription "Die Juden sind unser Ungluck", aussi bien que les parades torchlight de SA prennent d'assaut le chant de troupes "Juden de Wenn Blut vom Messer fliesst, dann Mal noch du geht's si le boyau". En 1933, les Nazis sont arrivés au pouvoir et la persécution plus systématique des Juifs a suivi rapidement. Les lois ont été ordonnées qui a exclu des enfants Juifs de l'enseignement supérieur aux écoles publiques. Quand, en 1934, la charité Juive américaine a offert de trouver des maisons pour 300 enfants de réfugié allemands, mon père a demandé mon frère plus vieil et moi-même. Nous étions sur Washington SS, nous dirigeant vers New York, le Noël 1934.

Je dois la gratitude la plus profonde à Barnett Faroll, le propriétaire d'une maison de courtage de grain sur le Conseil de Chicago de Commerce, qui m'a pris dans sa maison, parented mon éducation de lycée et a permis aussi pour mes parents et le frère plus jeune pour entrer dans 1938 et ainsi échapper l'holocauste. Le Nouveau Lycée de Commune Trier sur le Rivage de Nord de Chicago aisé, a aimé une réputation nationale et, avec une piscine, des champs (domaines) sportifs, le cafétéria, aussi bien que des enseignants excellents, offerts des horizons inimaginables au jeune émigrant d'une petite ville allemande.

La famille réunie s'est installée (a apaisée) à Chicago. On nous a aidés à acquérir un petit magasin (dépôt) de plats cuisinés qui était la base d'un revenu très marginal, mais nous étions habitués à une vie simple, donc ce n'était aucun problème. J'étais capable de continuer mon éducation pendant deux ans à l'Institut d'Armure de Technologie (maintenant l'Institut d'Illinois de Technologie) où j'ai étudié le génie chimique. J'étais un bon étudiant, mais ceux-ci étaient les temps durs de la dépression, ma bourse est venue à une fin et il était nécessaire de travailler pour compléter le revenu de famille.

L'expérience d'essai de trouver un travail comme un garçon de vingt ans sans rapports(connexions) était la plus baissante je devais jamais faire face. J'ai essayé de trouver n'importe quel travail dans un laboratoire chimique: je me présenterais, remplirais des formes et ferai fermerai la porte désespérément derrière moi. Finalement par un bienfaiteur de mon frère plus vieux, j'ai été accepté pour laver l'appareil chimique dans un laboratoire pharmaceutique, G.D. Searl and Co., à dix-huit dollars par semaine. En soirées j'ai étudié la chimie à l'Université de Chicago, les week-ends que j'ai aidés dans le magasin (dépôt) de famille.

L'année prochaine, avec l'aide d'une bourse de l'Université de Chicago, je pourrais de nouveau suivre des classes de jour, pour qu'en 1942 je puisse finir un degré d'étudiant préparant une licence dans la chimie.

Le 7 décembre 1942, le Japon a attaqué les Etats-Unis à Pearl Harbor. J'ai joint (ai rejoint) l'Armée et ai été envoyé au laboratoire MIT de radiation après quelques mois d'introduction à la théorie de vague électromagnétique dans un cours spécial, donné pour le personnel D'armée à l'Université de Chicago. Mon seul contact précédent avec la physique avait été l'étudiant en deuxième année le cours d'introduction à l'Armure. Le laboratoire de radiation a été engagé dans le développement de curiosités de bombe de radar; j'ai été assigné au groupe d'antenne. Parmi les physiciens remarquables (en suspens) dans le laboratoire étaient Ed Purcell et Julian Schwinger. Les deux ans m'a là offert l'occasion de prendre quelques cours de base dans la physique.

Après que l'Allemagne s'est rendue en 1945, j'ai dépensé (ai passé) quelques mois sur le devoir actif dans l'Armée, mais ai été sorti après la reddition japonaise, continuer mes études à l'Université de Chicago. C'était une merveilleuse atmosphère et entre des professeurs et des étudiants et aussi parmi les étudiants. Les professeurs à qui je dois la gratitude la plus grande sont Enrico Fermi, W. Zachariasen, Edouard Teller et Gregor Wentzel. Les cours de Fermi étaient les gemmes de simplicité et la clarté et il a fait un grand effort de nous aider à devenir de bons physiciens aussi à l'extérieur du travail de salle de classe régulier, en arrangeant des discussions du soir sur une série répandue de sujets, où il nous a aussi montré comment résoudre des problèmes. Les camarades d'étude ont inclus Yang, le Côté sous le vent, Goldberger, Rosenbluth, Garwin, le Chambellan, Wolfenstein et Mâcher. Il y avait une merveilleuse collaboration et j'estime que j'ai appris autant de ces camarades d'étude que des professeurs.

J'aurais préféré faire une thèse théorique, mais rien à portée de mes capacités n'a semblé s'offrir. Fermi m'a alors demandé d'examiner un problème a levé dans une expérience de Rossi et des Sables sur le rayon cosmique arrêtant muons. Ils n'ont pas trouvé le numéro(nombre) attendu de décrépitudes. Après la correction pour des pertes géométriques il y avait toujours un facteur manquant(disparu) de deux et j'ai suggéré aux Sables que cela pourrait être en raison du fait que l'électron de décrépitude avait moins d'énergie qu'attendu dans la décrépitude à deux corps et que l'on pourrait évaluer cela expérimentalement. Quand cette idée n'a pas été suivie, Fermi a suggéré que je fasse l'expérience, au lieu de l'attente un sujet théorique à la surface. L'expérience de rayon cosmique a exigé moins de par an de sa conception à sa conclusion, dans la fin de l'été de 1948. Il a montré que le muon's est une décrépitude à trois corps, probablement dans un électron et deux neutrinos et a aidé à mettre la base (fondation) expérimentale pour le concept d'une interaction faible universelle.

A là suivi un intermède pour essayer la théorie de nouveau à l'Institut pour l'Etude Avancée dans Princeton, où Oppenheimer était devenu le directeur. C'était une année irritante: je n'étais aucune allumette (match) pour Dyson et d'autres jeunes théoriciens se sont réunis là. Vers la fin j'ai réussi à trouver un travail que je pourrais faire, sur la décrépitude de mesons via l'intermédiaire nucleons. Je me souviens toujours comment Oppenheimer heureux devait voir que j'invente quelque chose, enfin.

En 1949, Gian Carlo la Mèche, avec qui j'avais fait quelque travail sur la dispersion de neutrons polarisés dans le fer magnétisé tandis que toujours un étudiant de troisième cycle à l'Université de Chicago, m'avait invité à être son aide à l'Université de la Californie dans Berkeley. Là les possibilités expérimentales dans le Laboratoire de Radiation, créé par E.O. Lawrence, était si grand que j'ai retourné facilement à mon état sauvage, qui est l'expérimentation. Pendant l'année là, j'avais l'occasion magnifique de travail sur l'électron juste achevé synchrotron d'Ed McMillan. Il m'a permis de faire les premières expériences sur la photoproduction de pions (avec A.S. Evêque) pour établir l'existence de pions neutre (avec W.K.H. Panofsky et J. Stellaire) aussi bien que mesurer le pion signifient la vie (avec O. Chambellan, R.F. Mozley et C. Weigand).

J'ai survécu seulement par an dans Berkeley, en partie parce que j'ai refusé de signer le serment de fidélité anticommuniste et déplacé sur à l'Université de la Colombie en été de 1950. A son Laboratoire Nevis, Colombie venait d'achever 380 MeV le cyclotron; cela, pour la première fois, a offert la possibilité d'expérimentation avec les rayons de T mesons. Dans les années prochaines j'ai exploité ces rayons pour déterminer les tournoiements et les parités de pions chargé et neutre, mesurer le pi- Pi0 Différence massive et étudier la dispersion de pions chargé. Ce travail a penché lourdement sur la collaboration de profs D. Bodansky et du matin. Sachs, aussi bien que de plusieurs étudiants de Ph.D.(doctorat): R. Durbin, H. Loar, P. Lindenfeld, W. Chinowsky et S. Lokanathan.

Ces expériences tous les petits comptoirs de scintillator utilisés. Au début d'années cinquante, la technique de chambre de bulle a été découverte par Don Glaser et en 1954 trois étudiants de troisième cycle, J. Leitner, N.P. Samios et M. Schwartz et moi-même a commencé à étudier cette technique qui n'avait pas encore été exploitée pour faire la physique. Notre premier effort était 10 cm la chambre de propane de diamètre. Nous avons fait une contribution substantielle à la technique, qui était la réalisation d'une recompression rapide (dans 10 Mme), pour que les bulles aient été recomprimées avant qu'ils ne puissent devenir grands et se déplacer au sommet. Cette opération de chambre permise à un taux de cyclisme utile. Le premier papier de chambre de bulle à être publié était de notre expérience à Brookhaven nouvellement construit Cosmotron, employant 15 cm la chambre de propane sans champ(domaine) magnétique. Il a rapporté un certain nombre de résultats sur les propriétés des nouvelles particules (étranges) instables à un niveau précédemment inaccessible et donc dramatiquement(radicalement) a démontré le pouvoir(puissance) de la nouvelle technique qui devait dominer la physique de particule pendant la douzaine de suivante ans. Seulement quelques mois plus tard nous avons publié nos découvertes sur trois événements du type Sigma0- > Delta0 + Le gamma, qui a démontré l'existence du Sigma0 Hyperon et a donné une mesure de sa masse. Cette expérience a employé une nouvelle chambre de propane, huit fois plus grandes dans le volume et avec un champ(domaine) magnétique. Cette chambre a aussi présenté l'utilisation de plus de deux caméras stéréo, un développement qui est crucial pour le rapide, l'analyse informatisée d'événements et a été incorporé dans toutes les chambres de bulle suivantes.

La décennie qui a suivi, les mêmes collaborateurs, ensemble avec profs Plano, Baltay, Franzini, Colley et Prodell et un certain nombre de nouveaux étudiants, a construit encore trois chambres de bulle: 12 "H2 Chambre aussi bien que 30 "propane et H2 Les chambres, ont développé les techniques d'analyse et ont exécuté une série d'expériences pour clarifier les propriétés des nouvelles particules. Les expériences je me rappelle avec la plupart de plaisir sont:

- La démonstration de violation paritaire dans décrépitude de D, 1957;
- La démonstration de la décrépitude de B du pion, 1958;
- La détermination du p0 Parité sur la base de corrélation angulaire dans la conversion interne double des rayons g, 1962;
- La détermination du w et largeurs de décrépitude de j (durées de service), 1962;
- La détermination du S0 - D0 Parité relative, 1963;
- La démonstration de la validité du DS = DQ règne dans K0 Et dans décrépitudes de hyperon, 1964.

Cette longue chaîne d'expériences de chambre de bulle, dans lesquelles j'ai aussi aimé et a apprécié la collaboration de deux groupes italiens, le groupe de Bologne de G. Puppi et le groupe Pisa de M. Conversi, a été interrompu en 1961, pour exécuter, dans la suggestion de Mel Schwartz et avec G. Danby, J.M. Gaillard, D. Goulianos, L. Lederman et N. Mistri, la première expérience employant un rayon neutrino de haute énergie maintenant reconnu par le Prix Nobel et décrit dans le papier de M. Schwartz.

En 1964, CP la violation a été découvert par Christensen, Cronin, Fitch et Turlay. Bientôt après que je me suis trouvé au congé sabbatique à CERN et ai proposé, ensemble avec Rubbia et d'autres, chercher l'interférence entre K0S Et K0L Amplitudes dans la dépendance de temps de K0 Décrépitude. On a attendu une telle interférence dans l'explication de violation CP des résultats de Christensen et d'autres., mais pas dans d'autres explications que l'on avait aussi proposées. L'expérience était couronnée de succès et a marqué le commencement d'un jeu d'expériences pour apprendre plus de la violation CP, qui devait durer par décennie. Le résultat suivant était l'observation du petit, la CP-violation, l'asymétrie de charge dans K0L Leptonic décrépitude, en 1966. La mesure de la dépendance de temps de cette asymétrie de charge, après un régénérateur, a permis une détermination de la phase de régénération; cela, ensemble avec les expériences d'interférence précédentes, rapportées, pour la première fois, la phase de CP-violation jh+- Et, dans conséquence, aussi bien que les ampleurs observées des amplitudes de CP-violation dans le deux-pion et les décrépitudes de leptonic, les certains contrôles(chèques) du modèle superfaible. La même expérience a aussi donné un contrôle(chèque) plus sensible du DS = DQ la règle(autorité), un ingrédient du Modèle Standard présent.

En 1968, j'ai joint(ai rejoint) CERN. Charpak venaient d'inventer des chambres proportionnelles de fil et ce développement a offert une façon beaucoup plus puissante d'étudier le K0 La décrépitude à lequel j'étais devenu accro. Deux détecteurs identiques ont été construits, un à CERN ensemble avec Filthuth, Kleinknecht, Wahl et d'autres et un à la Colombie ensemble avec Christensen, Nygren, Carithers et des étudiants. Le rayon de la Colombie était long et n'a donc contenu aucun KS Mais seulement KL, Le rayon CERN était court et a donc contenu un mélange de KS Et KL. Il a été contaminé par un grand flux de L0Et donc était aussi un rayon hyperon, permettant les premières mesures de L0 Sections mutuel aussi bien que l'excitation de Coulomb de L0 A S0, Une expérience difficile et intéressante a effectué chicfly par Steffen et Dydak. Le résultat le plus important pour venir de l'expérience de Colombie était l'observation de la décrépitude rare KL - > µ+µ- Avec une proportion s'embranchant compatible avec prédictions théoriques basées sur unitarity. Précédemment, une expérience de Berkeley avait cherché en vain pour cette décrépitude et avait revendiqué une limite supérieure dans la violation d'unitarity. Depuis unitarity est fondamental pour la théorie des champs, ce résultat avait une certaine importance.

L'expérience de CERN, qui s'est étendue jusqu'à 1976, a produit une série de mesures précises sur l'interférence de KS Et KL Dans le deux-pion et modes de décrépitude de leptonic, nous menant ainsi pour obtenir résultats fortement précis sur les paramètres de CP-violation dans K0 Décrépitude. Je crois que l'expérience était belle et en prendre quelque fierté, mais les résultats étaient tout d'accord avec le modèle superfaible et donc ont fait peu vers la compréhension de l'origine de violation CP.

En 1972, le K0 La collaboration de CERN, Dortmund et Heidelberg a été jointe(rejointe) par un groupe de Saclay, sous R. Turlay, pour étudier les possibilités pour un neutrino expérimentent au CERN SPS alors en construction. Le détecteur CDHS, un tableau modulaire de disques magnétisés de fer, des comptoirs de scintillation et des chambres de dérive, 3.75 m dans le diamètre, 20 m longtemps et le pesage 1200 t, a été conçu, construit et exposé aux rayons neutrino différents au SPS pendant la période 1977 à 1983. Il a fourni un grand corps de données sur le chargé - les réactions incluses actuelles et neutres-actuelles dans le fer, qui a permis tout d'abord le dégagement(clearing) loin d'un certain nombre de résultats incorrects, par exemple. "La haute-y anomalie" produit à Fermilab, a permis la première détermination précise et correcte de l'angle Weinberg, a démontré l'existence de courants neutres droitiers, pourvu que les mesures des fonctions de structure qui ont donné l'appui quantitatif du modèle constitutif quark du nucleon et, par le Q2 L'évolution des fonctions de structure, a donné l'appui quantitatif de QCD. L'étude d'événements multimuon a donné l'appui quantitatif du modèle GIM du courant Cabibbo par ses prédictions sur la production de charme.

Dans le CDHS expérimentent nous étions environ trente physiciens. Depuis 1983, j'ai été le porte-parole d'une collaboration de 400 physiciens engagés dans la conception et la construction d'un détecteur pour 100 + 100 GeV e+E- Collider, LEP, pour être prêt à CERN dans le commencement de 1989. En attendant j'avais aussi aidé à concevoir une expérience pour comparer la violation CP dans la décrépitude deux-pion chargée et neutre du K0L. Cette expérience était le première pour montrer la violation CP "directe", un pas important vers la compréhension de violation CP.

En 1986, je me suis retiré de CERN et suis devenu le Professeur à temps partiel à Scuola Normale Superiore dans Pisa. Cependant, mon activité en chef continue comme auparavant dans ma recherche à CERN.

On m'épouse à Cynthia Alff, mon ancien étudiant et maintenant le biologiste et nous avons deux merveilleux enfants, Julia, 14 ans et John, 11 ans. D'un mariage précédent à Jeanne Beauregard, il y a deux fils excellents, Joseph Ludwig et Richard Ned.

Je joue de la flûte, malheureusement non très bien et ai aimé le tennis, l'alpinisme et la navigation à voile, passionnément.carthage

IGOR Y.TAMM


PRIX NOBEL 1958










 8 juillet 1895 à Vladivostok, Russie - 12 avril 1971 à Moscou -  physicien nucléaire russe. 
Il est colauréat avec Ilia Frank et Pavel Tcherenkov du prix Nobel de physique de 1958 « pour la découverte et l'interprétation de l'effet Tcherenkov ».


L'effet Tcherenkov est un phénomène similaire à une onde de choc, produisant un flash de lumière, et, qui a lieu lorsqu’une particule chargée se déplace dans un milieu avec une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière du milieu.


C'est cet effet qui provoque la luminosité bleue de l'eau entourant le cœur d'un réacteur nucléaire.


Explication du phénomène


Dans un milieu matériel, la lumière se déplace à une vitesse c1 inférieure à c .


Soit un milieu matériel transparent d'indice de réfraction n. La vitesse de la lumière dans ce milieu vaut c1=c/n. (par définition de l'indice de réfraction). Soit une particule chargée qui se déplace, dans le milieu matériel considéré, à une vitesse v supérieure à c1. Cela est tout à fait envisageable pour des particules très légères et très énergétiques. La particule chargée interagit tout au long de sa trajectoire avec le milieu qu'elle traverse. En effet, elle perturbe temporairement la polarisation des couches électroniques des atomes rencontrés, ce qui provoque une émission radiative. Ainsi, chaque atome rencontré par la particule devient successivement émetteur d'un rayonnement au passage de la particule. Cette émission est donc provoquée à la vitesse v. Or l'onde émise se propage à une vitesse c1 inférieure à v. L'interférence de chacune des ondes émises par chaque atome perturbé est alors constructive. Un front d'onde cohérent apparaît sous la forme d'un cône de lumière. La fréquence de cette onde constructive correspond généralement, pour l'effet Tcherenkov dans l'eau, à celle du bleu ou de l'ultra-violet.


L’analogie entre l’effet Tcherenkov et l'onde de choc est facile à faire. Un avion se déplaçant plus vite que le son dans l’air crée une onde de choc sur laquelle toutes les ondes sonores se retrouvent. La correspondance avec l’effet Tcherenkov se fait en remplaçant l’avion assimilé à un point par une particule chargée et le son par la lumière. Nombre de Mach fournit un schéma qui est directement applicable ici.


techno-science.net


LEV LANDAU

PRIX NOBEL 1962
PHYSIQUE
ECOUTER
DUALITE
SCIENCES
DOSSIER
SUPERFLUIDITE
QUIZ
RUSSIE


Physicien né en 1908 à Bakou (Azerbaïdjan), mort à Moscou en 1968. Diplômé de physique et de chimie de l’université de Bakou, Landau termine sa formation à l’université de Léningrad (Saint-Pétersbourg) de 1924 à 1927. Il continuera ses recherches à l’institut physico-technique de la même ville jusqu’en 1929. Année pendant laquelle il se rend à Göttingen, Leipzig et Copenhague, où il collabore avec Niels Bohr.
A partir de 1932, Landau, formé à la nouvelle physique qui vient de naître en Europe du Nord, prend la direction de la division théorique de l’Institut technique de Kharkov (Ukraine), dont il fait le centre de rayonnement de la physique soviétique. Cinq ans plus tard, il sera nommé à la tête de l’institut de physique de l’Académie des sciences de Moscou.

Touché par la répression stalinienne, il passera quelque temps en prison, mais sera libéré pour poursuivre ses travaux sur la superfluidité, et participer quelque temps plus tard aux recherches sur le développement de l’arme nucléaire. On lui doit une hypothèse selon laquelle l’énergie solaire serait engendrée par la capture de matière par un noyau de neutrons situé au centre de l’astre. Une théorie non fondée, mais qui incitera Oppenheimer à s’interresser à de nouveaux astres encore hypothétiques : les étoiles à neutrons. Landau s’est occupé de la physique à très basse température et de la physique des plasmas.

Par ailleurs, ses fameux travaux sur la superfluidité de l’hélium lui ont valu le prix Nobel en 1962. Victime d’un grave accident de la route la même année, il mourra huit ans plus tard sans avoir jamais recouvré la totalité de ses moyens intellectuels.cosmovisions

EMILIO SEGRE


PRIX NOBEL 1959
HISTOIRE
ANTIPROTON
SCIENCE
DOSSIER
ANTIMATIERE




Emilio Segre & Owen Chamberlain
Ces deux américains ont découvert une nouvelle particule
élémentaire: l’antiproton. C’est une particule de même masse que le
proton mais de charge électrique opposée. Lorsque ces deux
particules se rencontrent, cela libère une quantité fantastique
d’énergie, en annihilant les deux particules.
Il est possible de créer un antiatome d’hydrogène en faisant
graviter un antiélectron autour d’un antiproton : c’est l’antimatière.
En fait, matière et antimatière produisent en se rencontrant
l’énergie E = m.c2 , résultat de la transformation de toute la masse en
énergie. Pour 1 kg de combustible, elle est cent fois plus grande que
celle dégagée pendant une fusion nucléaire : l’énergie du Soleil !
Il n’existe pas d’antimatière naturelle dans l’Univers, sinon nous
ne serions pas ici…


Emilio Gino Segrè est un physicien italien né le 1er février 1905 à Tivoli et décédé le 22 avril 1989 aux États-Unis.

Gino Emilio Segrè commence ses recherches en physique nucléaire à Rome à l'institut de physique théorique, sous la direction de Enrico Fermi puis à Palerme. Mais chassé par le gouvernement fasciste, il les poursuit à l'université de Berkeley (Californie). Il a découvert le technétium, premier élément artificiel, en 1936, l'astate en 1940 et plus tard le plutonium 239 dont il démontre la fissibilité analogue à celle de l'uranium 235 (le plutonium 239 sera utilisé dans la première bombe atomique et dans la bombe américaine larguée sur Nagasaki). Co-découvreur avec l'Américain Owen Chamberlain de l'antiproton, la particule de même masse que le proton mais de charge électrique opposée, il sera récompensé, ainsi que son confrère, par le prix Nobel en 1959. Gino Emilio Segrè est mort le 22 avril 1989 aux États-Unis. Emilio Segre a écrit un ouvrage donnant un panorama exhaustif de la physique du XX° siècle : "Les physiciens modernes et leur découverte".wiki

MARTIN L.PERL

PRIX NOBEL 1995
LEPTONS
NEUTRINO

BRITANNICA

PRIX WOLF
VOYAGE
BIO




Physicien américain (Brooklyn, New York, 1927).


Diplômé en génie chimique à l'Institut polytechnique de Brooklyn (1948), il obtint ensuite un doctorat de physique à l'université de Columbia (1955), où il enseigna par la suite. Il fut également professeur à l'université de Michigan et commença à travailler en 1963 comme chercheur au Linear Accelerator Center de l'université de Stanford.
C'est là qu'en 1975 il découvrit et observa la particule élémentaire appelée aujourd'hui «particule tau». Le tau, très instable, et l'électron appartiennent tous les deux au groupe des leptons, mais le tau possède une masse beaucoup plus importante. 
Pour cette découverte, Perl partagea le prix Nobel 1995 de physique avec Frederick Reines, qui fut le premier à observer un neutrino. cartage.org.



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