Qui était Richard Feynman ?

Découvrez la vie d’un scientifique célèbre dans ce court article de blog.

Quelle était l’histoire de Richard Feynman ?

Richard Feynman était un physicien américain lauréat du prix Nobel, particulièrement connu pour ses contributions à la physique quantique, à l’électrodynamique quantique et à la physique des particules, ainsi qu’à l’informatique quantique et aux nanotechnologies. De son vivant, il était l’un des scientifiques les plus connus au monde, et était un grand vulgarisateur de la physique grâce à ses livres et ses conférences. Il était également considéré comme une sorte d’excentrique et d’esprit libre, et apportait un sens de l’humour malicieux à son travail, comme l’illustre sa célèbre citation « Je pense que je peux dire sans risque que personne ne comprend la mécanique quantique ».

Richard Phillips Feynman est né le 11 mai 1918 dans le Queens, à New York, de parents juifs originaires de Russie et de Pologne. Enfant, il est fortement influencé par son père, Melville, qui l’encourage à poser des questions pour remettre en question la pensée orthodoxe, et par sa mère, Lucille, dont il hérite du sens de l’humour qu’il conservera toute sa vie. Sa sœur Joan est également devenue physicienne professionnelle.

Dès sa jeunesse, Feynman se décrit comme un « athée avoué ». Il adore réparer les radios et fait preuve d’un talent pour l’ingénierie dès son plus jeune âge. Au lycée de Far Rockaway, dans le Queens, il excelle en mathématiques et remporte de loin le championnat de mathématiques de l’université de New York lors de sa dernière année d’études.

Il se voit refuser l’entrée à l’université Columbia, son premier choix, en raison du « quota juif », et s’inscrit à la place au Massachusetts Institute of Technology, où il obtient une licence en 1939 et est nommé Putnam Fellow. Il obtient un score parfait sans précédent aux examens d’entrée aux études supérieures de l’université de Princeton (bien qu’il ait obtenu des résultats plutôt médiocres en histoire et en anglais), où il étudie les mathématiques et la physique avec d’autres sommités telles qu’Albert Einstein, Wolfgang Pauli et John von Neumann. Il a obtenu un doctorat à Princeton en 1942, sous la direction de son conseiller John Wheeler, avec une thèse dans laquelle il a développé une approche de la mécanique quantique régie par le principe de « moindre action », remplaçant l’image électromagnétique orientée vers les ondes développée par James Clerk Maxwell par une image entièrement basée sur les interactions de particules cartographiées dans l’espace et le temps.

Pendant son séjour à Princeton, il épouse sa première femme, Arline Greenbaum, mais celle-ci meurt de la tuberculose quelques années plus tard, en 1945. Un second mariage, en juin 1952, avec Mary Louise Bell, fut bref et sans succès.

Alors qu’il est à Princeton, Feynman est persuadé par le physicien Robert Wilson de participer au projet Manhattan, le projet de l’armée américaine en temps de guerre à Los Alamos pour développer une bombe atomique. Bien qu’il ne soit pas au cœur du projet, il s’immerge dans ce travail et devient rapidement chef de groupe sous la direction de Hans Bethe. Il est présent lors de l’essai de la bombe Trinity en 1945. Dans le cadre du projet, il participe à la mise en place du système d’utilisation des cartes perforées IBM pour le calcul, et au calcul des équations neutroniques pour les réacteurs nucléaires. Plus tard, dans les installations de l’armée américaine à Oak Ridge, il a élaboré des procédures de sécurité pour le stockage des matières atomiques et a effectué des travaux théoriques sur la bombe à l’hydrure d’uranium proposée, qui s’est avérée irréalisable par la suite. Il acquiert également une réputation pour ses farces et attrapes, et pour son habitude de jouer du tambour à la manière des Indiens dans le désert.

Pendant son séjour à Los Alamos, Niels Bohr vient le voir pour discuter de physique, et il devient un ami proche du directeur du laboratoire Robert Oppenheimer, qui tente en vain de l’attirer à l’université de Californie à Berkeley après la guerre. Rétrospectivement, Feynman pense que sa décision de travailler sur le projet Manhattan était justifiée à l’époque, mais il exprime de sérieuses réserves quant à la poursuite du projet après la défaite de l’Allemagne nazie, et souffre d’épisodes de dépression après la destruction d’Hiroshima.

Après la guerre, Feynman décline l’offre de l’Institute for Advanced Study de Princeton, dans le New Jersey, malgré la présence de membres éminents de la faculté tels qu’Albert Einstein, Kurt Gödel et John von Neumann. Il suit Hans Bethe à l’université Cornell, où il enseigne la physique théorique de 1945 à 1950. Feynman opte ensuite pour le poste de professeur de physique théorique à l’Institut de technologie de Californie (en partie pour le climat, comme il le reconnaît), malgré les offres de postes de professeur d’autres universités renommées. Il y restera jusqu’à la fin de sa carrière.

En Californie, il se marie pour la troisième fois, avec une Anglaise, Gweneth Howarth, qui partage son enthousiasme pour la vie et son esprit d’aventure. En 1962, ils ont eu un fils, Carl, et ont adopté une fille, Michelle, en 1968. Carl a hérité de l’amour et de la propension de son père pour les mathématiques et a ensuite travaillé à un haut niveau dans le domaine de l’informatique, en particulier dans l’utilisation de plusieurs ordinateurs pour résoudre des problèmes complexes, connue plus tard sous le nom de calcul parallèle.

Feynman a acquis la réputation d’être capable d’expliquer des éléments complexes de la physique théorique d’une manière facilement compréhensible, et on l’appelait parfois « le grand explicateur ». Il s’opposait à l’apprentissage par cœur ou à la mémorisation irréfléchie, même s’il pouvait aussi être strict avec les étudiants non préparés. Son livre de 1964 « Feynman Lectures On Physics », qui comprend des conférences sur les mathématiques, l’électromagnétisme, la physique newtonienne, la physique quantique et même la relation entre la physique et les autres sciences, reste un classique. D’autres conférences et entretiens divers ont également été transformés en livres, notamment « The Character of Physical Law », « QED : The Strange Theory of Light and Matter », « Statistical Mechanics » et « Lectures on Gravity ».

En décembre 1959, Feynman prononce un discours visionnaire et novateur intitulé « There’s Plenty of Room at the Bottom » lors d’une réunion de l’American Physical Society au California Institute of Technology. Il y suggérait la possibilité de construire des structures un atome ou une molécule à la fois, une idée qui semblait fantastique à l’époque, mais qui est devenue depuis largement connue sous le nom de nanotechnologie. Il a personnellement offert des prix de 1 000 dollars pour deux de ses défis en nanotechnologie, qui ont été remportés par William McLellan et Tom Newman.

Il a également été l’un des premiers scientifiques à concevoir la possibilité d’ordinateurs quantiques et a joué un rôle crucial dans le développement du premier ordinateur massivement parallèle, en lui trouvant des utilisations innovantes dans les calculs numériques, la construction de réseaux neuronaux et les simulations physiques utilisant des automates cellulaires.

Pendant ses années à Caltech, il a travaillé, entre autres, sur les sujets suivants l’électrodynamique quantique (la théorie de l’interaction entre la lumière et la matière) qu’il avait commencé à développer à Cornell, et pour laquelle il a reçu le prix Nobel de physique en 1965 conjointement avec Julian Schwinger et Sin-Itiro Tomonaga ; la physique de la superfluidité de l’hélium liquide surfondu et son comportement mécanique quantique ; un modèle de désintégration faible (telle que la désintégration d’un neutron en un électron, un proton et un anti-neutrino) en collaboration avec Murray Gell-Mann, professeur à CalTech ; son modèle de partons pour l’analyse des collisions de hadrons à haute énergie, qu’il a développé en parallèle avec la théorie des quarks de Murray Gell-Mann (bien que le modèle des quarks soit celui qui soit le plus accepté).

Dans ses travaux sur l’électrodynamique quantique, il a mis au point un outil important, les diagrammes de Feynman, pour aider à conceptualiser et à calculer les interactions entre les particules dans l’espace-temps, notamment les interactions entre les électrons et leurs homologues antimatière, les positrons. Les diagrammes de Feynman, qui sont des analogues graphiques faciles à visualiser des expressions mathématiques complexes nécessaires pour décrire le comportement des systèmes de particules en interaction, ont imprégné de nombreux domaines de la physique théorique dans la seconde moitié du XXe siècle. Son idée ambitieuse était d’utiliser les diagrammes pour modéliser l’ensemble de la physique en termes de spins de particules et de forces fondamentales, et pour expliquer les interactions fortes régissant la diffusion des nucléons.

Il a été nommé membre étranger de la Royal Society en 1965 et a ensuite reçu la médaille Oersted pour l’enseignement, dont il semblait particulièrement fier. Il devient également membre de l’American Physical Society, de l’American Association for the Advancement of Science et de la National Academy of Science. Plus tard dans sa vie, Feynman s’est intéressé aux théories de la gravité quantique. Bien qu’ils n’aient pas été développés dans ce but, ses diagrammes de Feynman sont devenus fondamentaux pour le développement de la théorie des cordes et de la M-théorie. Il n’était cependant pas totalement convaincu par ces théories et reprochait aux théoriciens des cordes de « ne rien calculer » et de ne pas vérifier leurs idées.

Deux ans avant sa mort, Feynman a joué un rôle important dans l’enquête de la Commission Rogers sur la catastrophe de la navette spatiale Challenger en 1986. Il a développé deux formes rares de cancer, le liposarcome et la macroglobulinémie de Waldenström, et est mort le 15 février 1988 à Los Angeles, peu après une dernière tentative d’opération pour le premier. Ses derniers mots enregistrés sont notés comme « Je détesterais mourir deux fois. C’est tellement ennuyeux. »

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