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France Culture : "Louis de Broglie : électron libre de la physique quantique"
En 1924, Louis de Broglie présente une thèse sur la théorie des quanta dans laquelle il envisage que toute particule de matière peut être décrite par une onde. Qui était ce savant aristocrate ? Comment a-t-il révolutionné la physique quantique ? Quelles sont les applications issues de ses théories ?
Étudiés dès le début du XIXe par Fresnel, Arago, Young, les phénomènes d'interférence et de diffraction de la lumière imposent une description ondulatoire. - Juulijs - stock.adobe.com
- Olivier Darrigol Historien des sciences, au sein de l’unité SPHère (Sciences, Philosophie, Histoire) du CNRS et de l’Université Paris Cité.
- Alain Le Rille Professeur de physique en Classes Préparatoires aux Grandes Écoles (CPGE), au Lycée Saint-Louis
C’est l’Année internationale des sciences et technologies quantiques. Toute la saison, une collection d'émissions de La Science CQFD y sera dédiée. Aujourd’hui, on l'entame avec un premier épisode consacré à l’un de ses pères, et ils sont nombreux, un prince qui a fait vibrer les atomes : Louis De Broglie.
En 1929, à seulement 37 ans, ce savant aristocrate de formation littéraire reçoit le prix Nobel de physique pour sa découverte de la nature microscopique de la matière. Cinq ans plus tôt, sa soutenance de thèse marquait un tournant dans le monde des sciences. Une révolution qui se fait encore sentir. Louis de Broglie découvrait que la matière est à la fois une onde et une particule. Il écrit que "toutes les choses peuvent exister de deux manières et que rien n'est aussi solide qu'il le semble". Par la suite, il permet le développement de la mécanique quantique.
Comment le caractère ondulatoire des atomes permet-il de mesurer la gravité avec une grande précision ?
Un reportage réalisé par Loïc Duthoit.
Le caractère ondulatoire de la matière mis en évidence par Louis de Broglie n’est pas seulement une formidable découverte théorique. Elle permet aujourd’hui de construire un tas d’instruments de mesure très précis. C’est le cas du microscope électronique à balayage par exemple, très utile en biologie ou en sciences des matériaux. Et c’est aussi le cas du gravimètre à atomes froids, qui permet de mesurer localement la gravité avec une précision inégalée. Au Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE), à Trappes, on retrouve une machine de ce type. Sébastien Merlet est chercheur au Laboratoire Temps Espace (LTE) à l’Observatoire de Paris. Il détaille le trajet des atomes dans la machine et comment leur propriété ondulatoire permet une mesure extrêmement précise de accélération de la pesanteur à la surface de la Terre, aussi appelée “g”.
Le physicien français qui établit la dualité onde-corpuscule de la matière
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Publié le 28 janvier 2025
