Dix lauréats du prix Nobel de physique et ce qu'ils ont réellement découvert

Depuis 1901, le prix Nobel de physique a été décerné à 227 personnes. La plupart sont connus, si tant est qu'ils le soient, pour la mauvaise découverte. Voici ce que dix d'entre eux ont réellement fait — et pourquoi cela a eu de l'importance.

Alfred Nobel a laissé des instructions dans son testament de 1895 pour financer un prix pour quiconque, en physique, « aurait fait la découverte ou l'invention la plus importante ». Le premier a été décerné en 1901 à Wilhelm Röntgen pour la découverte des rayons X. Depuis lors, il a été attribué à 227 personnes, et la liste se lit comme une carte approximative de la façon dont le monde moderne a été construit : l'énergie nucléaire, le laser, le transistor, le GPS et l'IRM remontent tous à des découvertes physiques primées.

La plupart des lauréats ne sont pas des noms familiers, et ceux qui le sont ont tendance à être retenus pour la mauvaise raison. Einstein est le cas le plus clair : il est populairement associé à la relativité, mais sa citation Nobel de 1921 mentionne l'effet photoélectrique — la découverte que la lumière arrive en paquets d'énergie discrets, et non en onde continue — parce que la relativité était encore considérée comme trop peu prouvée par le comité de l'époque. Marie Curie a remporté le sien en 1903, huit ans avant qu'un second Nobel, en chimie, ne fasse d'elle la première personne à remporter le prix deux fois.

Le prix a également un angle mort bien documenté. Chien-Shiung Wu a mené l'expérience de 1956 qui a prouvé que la parité n'est pas conservée dans les interactions nucléaires faibles — le Nobel de 1957 a été décerné aux deux théoriciens qui lui avaient demandé de la tester, et non à elle. Jocelyn Bell Burnell a découvert le premier pulsar en tant qu'étudiante diplômée en 1967 ; le Nobel de 1974 pour cette découverte a été décerné à son superviseur. Les deux cas sont largement discutés dans l'histoire des sciences comme des exemples de la façon dont le prix a, parfois, crédité le théoricien et non l'expérimentateur qui a fait le travail.

Lire la physique derrière tout cela signifie généralement l'une des deux choses suivantes : un chapitre de manuel écrit pour quelqu'un qui étudie déjà le sujet, ou une biographie suffisamment longue pour couvrir une vie entière, dont seule une fraction touche à la découverte elle-même. Il n'y a pas beaucoup d'écrits pour un lecteur qui veut le moment réel — ce qui a été testé, ce que cela a prouvé, et pourquoi le monde était différent après — dans la longueur d'une nouvelle.

Pourquoi la liste des lauréats ne correspond pas tout à fait à la liste des personnes qui ont fait avancer la physique

Une partie de l'écart remonte aux règles du prix. Les nominations sont gardées secrètes pendant cinquante ans avant d'être publiées, aucun prix ne peut être décerné après le décès d'un lauréat, et pas plus de trois personnes ne peuvent partager le prix d'une même année — un plafond strict qui devient un réel problème lorsqu'une découverte implique une équipe plus importante, ou lorsque le crédit lui-même était contesté à l'époque. Parmi les physiciens qui ont gagné depuis 1901, seules trois ont été des femmes : Marie Curie en 1903, Maria Goeppert-Mayer en 1963 et Donna Strickland en 2018 — un écart de cinquante-cinq ans entre la deuxième et la troisième. Les analyses statistiques de l'histoire du prix ont montré que le schéma ne peut probablement pas être expliqué par le seul hasard, ce qui explique en partie pourquoi des cas comme ceux de Wu et Bell Burnell sont traités dans l'histoire des sciences non pas comme des oublis isolés mais comme des exemples d'un angle mort structurel dans la façon dont le prix a, parfois, crédité une découverte.


Dix de ces histoires, illustrées

Wonder Science, l'une des douze bibliothèques WonderBooks, raconte dix de ces histoires sous forme de courtes histoires illustrées — une découverte, une séance, une page d'audio narré accompagnant le texte. Voici de quoi il s'agit pour chacune, dans l'ordre où le prix a été décerné.

1. Albert Einstein — 1921

Décerné pour l'effet photoélectrique — la découverte que la lumière se comporte comme des paquets d'énergie discrets, et non pour les travaux sur la relativité pour lesquels il est plus souvent reconnu.

Albert Einstein — couverture du livre — Wonder Science
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2. Marie Curie — 1903

Décerné pour ses recherches sur la radioactivité, partagé avec Pierre Curie et Henri Becquerel — huit ans avant que son second Nobel, en chimie, ne fasse d'elle la première personne à remporter le prix deux fois.

Marie Curie — couverture du livre — Wonder Science
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3. Niels Bohr — 1922

Décerné pour son modèle de la façon dont les électrons sont arrangés à l'intérieur d'un atome, qui a réconcilié des décennies de résultats expérimentaux contradictoires.

Niels Bohr — couverture du livre — Wonder Science
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4. Max Planck — 1918

Décerné pour avoir découvert que l'énergie est émise et absorbée en paquets fixes plutôt qu'en flux continu — l'idée qui a ouvert le champ de la physique quantique.

Max Planck — couverture du livre — Wonder Science
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5. Erwin Schrödinger — 1933

Décerné pour une équation d'onde qui décrit la probabilité de la position d'une particule, plutôt que sa position exacte — l'un des outils fondateurs de la mécanique quantique.

Erwin Schrödinger — couverture du livre — Wonder Science
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6. Paul Dirac — 1933

Décerné pour une équation combinant la mécanique quantique avec la relativité restreinte qui a prédit l'existence de l'antimatière des années avant qu'elle ne soit observée.

Paul Dirac — couverture du livre — Wonder Science
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7. Enrico Fermi — 1938

Décerné pour ses travaux démontrant de nouveaux éléments radioactifs produits par bombardement neutronique, fondamentaux pour la physique nucléaire.

Enrico Fermi — couverture du livre — Wonder Science
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8. James Chadwick — 1935

Décerné pour la découverte du neutron — la particule électriquement neutre présente dans le noyau de presque tous les atomes.

James Chadwick — couverture du livre — Wonder Science
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9. Donna Strickland — 2018

Décerné pour le développement d'une méthode de génération d'impulsions laser ultra-courtes de haute intensité, maintenant utilisée en chirurgie oculaire corrective et en fabrication de précision.

Donna Strickland — couverture du livre — Wonder Science
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10. Andrea Ghez — 2020

Décerné pour des preuves observationnelles d'un trou noir supermassif au centre de la Voie lactée.

Andrea Ghez — couverture du livre — Wonder Science
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Questions fréquentes

Qui a remporté le prix Nobel de physique plus d'une fois ?

Aucune personne n'a remporté le prix de physique deux fois. Marie Curie est la seule personne à avoir remporté deux prix Nobel dans des sciences différentes — physique en 1903 et chimie en 1911 — mais son deuxième prix n'était pas un prix de physique en soi.

Pourquoi si peu de femmes ont-elles remporté le prix Nobel de physique ?

Seules trois femmes l'ont remporté depuis 1901 : Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) et Donna Strickland (2018). Des études statistiques de l'histoire du prix indiquent un biais réel et mesurable plutôt que le hasard, aggravé par des cas comme ceux de Chien-Shiung Wu et Jocelyn Bell Burnell, où le prix a été décerné aux théoriciens qui ont proposé un test plutôt qu'à la physicienne qui l'a réalisé.

Un scientifique peut-il remporter un prix Nobel après sa mort ?

Non — les statuts de la Fondation Nobel n'autorisent pas les prix posthumes, ce qui est l'une des raisons structurelles pour lesquelles certaines découvertes majeures n'ont jamais reçu le prix même lorsque la contribution du découvreur était largement reconnue de son vivant.

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