- DU "RADIUM ARTIFICIEL" A LA CONCEPTION DE L'ATOME
Il y a un peu plus d'un an se tenait au Palais de la Découverte une « Réunion internationale de physique, chimie, biologie » (1) ; il y a peu de temps, au même Palais, un Congrès international célébrait l'anniversaire de la découverte du Radium, des Rayons X, des ondes hertziennes. Sans doute les progrès relatifs au « radium artificiel » sont-ils les plus remarquables de ceux qui ont été réalisés dans les toutes dernières années et qui ont fait l'objet des discussions de ces deux Congrès.
Dès la découverte du radium, dès qu'on a connu ces éléments donnés dans la nature qui sont capables d'émettre des particules matérielles de grande vitesse (quelques dizaines de milliers de kilomètres à la seconde), la question a été posée de l'origine de l'énergie ainsi mise en jeu. Ce n'est qu'assez longtemps après qu'on a su, grâce surtout à la théorie de la relativité d'Einstein, que cette énergie est contenue de manière latente dans le noyau de l'atome, c'est-à-dire dans sa partie centrale, où est concentrée sa masse. Ainsi les éléments radioactifs sont des éléments lourds, instables, comme explosifs. Au contraire, les éléments plus légers comme le chlore, le sodium, le cuivre, sont parfaitement stables.
Pour arriver à exercer une influence quelconque sur ces noyaux atomiques, il fallait évidemment pouvoir disposer d'énergies considérables, par exemple, pouvoir les bombarder avec des particules matérielles de très grande vitesse. Pendant quelque temps on a fait des progrès importants dans ce sens en utilisant les moyens mis directement à notre disposition par la nature, par exemple en bombardant un élément non radioactif comme l'aluminium avec les particules émises par un élément radioactif. Mais c'était là un moyen bien peu commode : pour produire une action perceptible, il fallait utiliser beaucoup de radium, alors qu'on sait que la quantité disponible en est très limitée.
- (1) Réunion internationale de physique-chimie-biologie. Paris, Hermann (1938), 526 pp.
Mais on n'ignore pas que si une particule électrisée est soumise à un champ électrique, elle prend une vitesse d'autant plus grande que la différence de potentiel qui permet d'exprimer l'intensité du champ électrique est plus élevée. Autrement dit, le problème de la production de particules très rapides est ramené au problème de la production de tensions électriques très élevées.
Or ce dernier problème a fait dans ces dernières années de très grands progrès du fait du développement de la technique du transport de l'électricité aux très grandes distances, en relation avec l'utilisation de la houille blanche. Il a été nécessaire, pour les progrès mêmes de l'industrie, de construire des laboratoires pour l'étude des hautes tensions électriques, des isolants, etc. De ce fait la vieille science électrostatique, restée stationnaire depuis près de cent ans, a fait des. progrès considérables. Le développement de la technique industrielle la plus avancée a, à son tour, permis de nouveaux progrès de la recherche scientifique. Il n'est pas douteux en particulier que les progrès ainsi réalisés dans l'industrie ont eu le plus heureux retentissement sur la physique du noyau atomique, montrant que la vieille distinction entre « science pure » et « science appliquée » est de plus en plus périmée.
On a pu admirer au Palais de la Découverte l'appareillage construit par Frédéric Joliot et André Lazard. Il repose sur le vieux principe, — le plus ancien de toute la science électrique, — qu'on peut produire de l'électricité par frottement. On connaît les machines électrostatiques qui utilisant ce principe et produisant des étincelles grêles, mettent en action des tubes luminescents. Ici, il s'agit d'un immense ruban de plusieurs mètres de longueur qui tourne à une très grande vitesse. Plus le ruban est long, plus la vitesse est grande, plus la tension obtenue sera élevée.
Mais plus la tension est élevée, plus sont difficiles aussi à satisfaire les conditions de bon isolement. Les progrès de la technique des hautes tensions ont permis d'obtenir quatre millions de volts, soit une étincelle de trois mètres de longueur éclatant entre les deux sphères terminales de la machine. L'étincelle éclate toutes les deux secondes. L'énergie mise en jeu lors d'une étincelle correspond à une masse de 100 kilogrammes tombant d'une hauteur de dix mètres. Qu'on juge des possibilités qui nous sont encore offertes si l'on songe que ces énergies, si énormes soient-elles, sont encore 1OO.OOO fois plus petites que l'énergie mise en jeu lors d'un coup de foudre!
Un autre moyen d'obtenir ces particules de très grande vitesse est d'utiliser un cyclotron. Le principe en est simple : il consiste à faire tourner les particules de plus en plus vite grâce à des champs magnétiques appropriés. Au bout de 30 ou 401tours, les particules ont acquis des vitesses énormes : on les fait sortir à ce moment de l'appareil. Le cyclotron dont le principe vient d'être décrit, est en réalité Un appareil de dimensions énormes; une véritable usine. C'est d'ailleurs un fait bien remarquable que cette nécessité, pour explorer l'infiniment petit, d'avoir recours à des appareillages aussi énormes; il est bien remarquable aussi que la technique industrielle la plus moderne soit à la base de recherches de physique aussi ténues et que, dans le laboratoire de physique nucléaire, la collaboration entre physiciens et ingénieurs soit un point aussi essentiel.
Nous voilà donc en possession de moyens permettant de bombarder les noyaux atomiques avec la vitesse que nous voulons. Nous sommes libérés de la servitude du radium. Il faudra d'ailleurs que les physiciens prennent garde aux instruments qu'ils emploient : on ne doit pas s'en approcher pendant leur fonctionnement si l'on ne veut pas courir les risques de la grave anémie produite par une destruction massive des globules rouges.
Grâce à ces nouveaux moyens d'action, grâce aux travaux de M. et Mme Joliot-Curie, grâce aux travaux du physicien italien Fermi qu'au dessus de préjugés de race vient de couronner le Comité Nobel, grâce aux travaux d'une pléiade de physiciens américains, nos connaissances sur la radioactivité se sont développées de façon extraordinaire. Tout d'abord on a pu fabriquer de nouveaux corps radioactifs. C'est en effet une propriété très remarquable de ces particules utilisées pour les bombardements que de venir adhérer, se fondre avec le noyau bombardé, formant ainsi un édifice instable, qui par la suite explose. Mais le fait essentiel pour nous, c'est que l'explosion n'a pas lieu aussitôt, mais avec un retard plus ou moins considérable suivant l'élément envisagé : d'une fraction de seconde à plusieurs années. Le sodium donnera ainsi du radiosodium, le chlore du radiochlore, etc. On connaît actuellement une centaine de nouveaux éléments radioactifs artificiels, beaucoup plus qu'il n'en existe de naturels, et nul doute que leur nombre ne s'accroisse encore, car nous ne sommes qu'au début de cette exploration.
Ces résultats, — tout en nous montrant comment la physique moderne a réalisé le rêve des alchimistes, a définitivement démontré l'unité de la matière, — sont riches de promesses pour bien d'autres sciences. C'est aux applications médicales qu'on songe de suite. Il semble, mais on n'en est là qu'aux toutes premières recherches, que les appareils à très hautes tensions nous permettent de disposer de rayonnements à la fois plus nocifs pour les cellules cancéreuses et moins dangereux pour les cellules saines. D'autre part, la production d'éléments radioactifs artificiels en quantité illimitée permet de les utiliser sous forme d'injections dans les organes malades. On voit de ce côté les perspectives offertes au traitement des tumeurs.
Par ailleurs, — c'est là déjà un champ de recherches mieux exploré, — il est possible d'utiliser ces nouveaux éléments radioactifs comme «indicateurs ». Si l'on veut suivre le sort d'un aliment par exemple après son ingestion par un .animal, on y mélange une très petite quantité d'un élément radioactif, par exemple du radiosodium. Il suffit ensuite d'examiner les différents tissus de l'animal et d'y doser par les méthodes si sensibles de la radioactivité le radiosodium qui y est présent pour suivre la répartition de l'aliment dans les différents tissus. Il est certain que la physiologie trouvera là un outil très précieux.
Répétons-le encore, nous sommes devant une science, devant une technique encore à leurs débuts. Le champ à défricher est immense. Souhaitons que les difficultés financières, — car c'est là un point avec lequel, hélas! il faut compter quand il s'agit d'installations aussi énormes, — ne soient pas un obstacle : on a trop à attendre, et rapidement, de telles recherches.
La Physique est à coup sûr l'une des sciences où les progrès récents ont été les plus rapides, les plus révolutionnaires. Qu'on juge en effet du chemin parcouru depuis un siècle; de la connaissance des propriétés simples des liquides, des gaz et des solides à notre échelle, on est passé au début de ce siècle à l'étude des atomes, c'est-à-dire de corps matériels de dimensions inférieures au dix-millionième de centimètre : on en a reconnu les lois et le physicien connaît aujourd'hui aussi bien les lois du mouvement de ces atomes que Laplace les lois du mouvement des astres. Puis, depuis quelques années on a abordé l'étude du noyau des atomes, c'est-à-dire de corps matériels cent mille fois plus petits que les atomes. En même temps qu'on pénétrait davantage dans l'infiniment petit, le physicien reconnaissait les formes toujours nouvelles du mouvement.
Après avoir maîtrisé les formes mécaniques simples de celui-ci, puis l'expansion des gaz (machine à vapeur, moteurs à explosion), puis l'énergie électrique, il en vient à aborder les énergies d'une puissance incomparable procurées par la décomposition de l'atome lui-même. Mais la Physique est sans doute aussi la science où les doctrines philosophiques les plus rétrogrades ont cherché à trouver de nouvelles armes pour leur lutte contre ce rationalisme qui est justement à l'origine d'aussi magnifiques conquêtes. Parce que les physiciens sont amenés par le contact des faits à reconnaître l'insuffisance de certaines conceptions mécanisies, on cherche non pas à découvrir les formes nouvelles de mouvement dont le mécanisme n'est qu'un cas particulier, mais à revenir en arrière, en. deçà de l'époque du mécanisme.
C'est dans un livre du physicien allemand Jordan (1) que ces tentatives de falsifier le sens des acquisitions récentes de la science sont les plus apparentes. Deux paragraphes en sont particulièrement intéressants. Les titres sont d'ailleurs significatifs: «La Liquidation du Matérialisme » et « Positivisme et Religion ».
- (1) P. JORDAN, Die Physik des 20. Jahrhunderts (1938).
Pour « liquider » le matérialisme, notre auteur entend « liquider » les atomes. Et les arguments employés sont bien remarquables. Tout d'abord nous apprenons que l'atome de 1938 « est tout à fait différent de l'atome de Démocrite»; d'où l'auteur déduit que c'est «une question de goût» que de savoir si la conception de l'atome telle que nous nous la formons actuellement est une confirmation ou une négation de la conception de l'atome du siècle dernier. Mais on voit bien qu'il n'en est rien : nous connaissons bien plus de propriétés des atomes, — et souvent très inattendues, — qu'au siècle dernier, mais la réalité des atomes n'en est nullement compromise, bien au contraire. Les chimistes, par exemple, avaient été conduits à la notion d'atomes pour expliquer un certain nombre de lois, en particulier la loi des proportions définies. Mais ces raisonnements ne sont en rien touchés par les progrès récents de la théorie atomique.
Au contraire, bien des propriétés chimiques qui semblaient autrefois inaccessibles au raisonnement théorique, ont pu ainsi être expliquées jusque dans le détail.
Jordan nous explique ensuite qu'on raconte souvent que l'attitude de Mach refusant d'admettre l'existence des atomes a été contredite par les faits, et que cela est considéré comme un argument contre le positivisme.
Mais, nous réplique-t-il avec dédain, « cette argumentation est évidemment basée sur une conception tout à fait vieillie et dépassée de la microphysique ». Cela était bon pour le premier quart de ce siècle, maintenant on ne peut plus dire que l'existence des atomes est prouvée ! Quand on lit ces lignes d'un homme qui fait métier de physicien, on est tenté de se demander s'il croit sérieusement ce qu'il écrit, ou alors, pourquoi il ne change pas de métier...
Puis viennent des considérations «biologiques», qui ont pour but de nous expliquer les possibilités nouvelles que la physique moderne nous offre pour les êtres vivants. Il s'agit avant tout de réfuter « l'homme machine » des matérialistes du XVIII" siècle, mais, au fond, pour lui substituer une sorte de mécanisme animiste. L'auteur cherche à transposer 1' « indéterminisme » des particules élémentaires de la physique (et qui n'a rien de commun avec les lois véritables du mouvement de ces particules) aux êtres vivants qui sont infiniment plus complexes et plus volumineux. Pour cela, il est nécessaire de supposer qu'il existe, en certaines régions de l'organisme vivant, des particules privilégiées dont le comportement est déterminant pour l'organisme, amplifié qu'il est par des mécanismes encore inconnus. Comme le comportement de ces particules est indéterminé, il en est de même pour l'être vivant tout entier et nous voilà retombés sur le libre-arbitre, etc. Mais qui va décider du comportement de ces particules privilégiées? Il suffit alors d'imaginer un « esprit » guidant ces particules comme Kepler en imaginait un pour les planètes tournant autour du soleil. Passez muscade : en dépit des phrases « scientifiques », réapparaît le spiritualisme le plus banal.
Ce qui est triste, c'est qu'il soit nécessaire de discuter de falsifications aussi poussées des résultats de la physique moderne. Ce n'est pas par hasard que P. Jordan est connu comme national-socialiste fieffé.
A ce propos, il ne serait d'ailleurs pas sans intérêt d'examiner la position des théoriciens nazis à l'égard des nouvelles découvertes. Ici, ce qui fait loi, c'est le dogme raciste : tout ce qui n'a pas une origine « aryenne » contrôlée, doit être banni de la science allemande. Mais dans le domaine particulier de la physique, cela conduit à une situation bien embarrassante pour des hommes tels que Jordan. Car ils ne peuvent nier que l'une des bases essentielles de la physique moderne n'est autre que la théorie de la Relativité, alors que son auteur Einstein s'est vu privé de la nationalité allemande par le fascisme. Jordan tente bien de sortir de cette contradiction en nous expliquant de manière embarrassée que la théorie de la Relativité est une chose et que la position privée d'Einstein vis-à-vis du national-socialisme est une autre chose, que la théorie de la Relativité aurait été découverte même si Einstein n'avait pas existé.
Mais cela est peu conforme à la doctrine raciste, et l'on a vu la revue des S.S. « Das Schwarze Korps » insulter grossièrement le grand physicien Heisenberg, prix Nobel de Physique, le traiter, — suprême injure ! — d'« Ossietzky de la physique », parce qu'il se refuse à ne pas enseigner la théorie de la Relativité. On explique gravement aux jeunes étudiants qu'il y a des « atomes juifs » et des « atomes aryens ». Ces derniers sont dus essentiellement à l'imagination du Professeur Stark 1, longtemps tenu à l'écart par ses collègues,- mais qui, maintenant, devenu « Führer » de la physique allemande, met à l'index les conceptions modernes, les « atomes juifs », pour leur substituer ses propres conceptions, à la risée et à l'indignation du monde scientifique tout entier.
Si nous n'avons eu l'occasion dans les ouvrages d'origine française de rencontrer de pareilles monstruosités, ce serait une grosse erreur de nous en croire définitivement à l'abri. Il ne serait sans doute pas difficile, dans telle ou telle publication, de déceler des interprétations des principes actuels de la physique qui, erronées dans leur bases, risqueraient fort de mener à des spéculations à la Jordan.
- Source: Revue la Pensée, édition numérique sur Gallica
- Mise en page par Paul-Eric Langevin