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Grand angle
Albert Einstein pourrait-il survivre dans le monde académique daujourdhui?
Par Giorgio Margaritondo
Vice-président EPFL pour les affaires académiques
1905, année «magique» dAlbert Einstein, anniversaire célébré partout dans le monde. Pourtant, ces célébrations me rappellent les fêtes de San Gennaro à Naples: tout le monde y participe avec enthousiasme, mais personne ne connaît réellement le personnage, tellement mystérieux que même lEglise catholique la relégué dans les entités historiquement douteuses.
Albert Einstein, donc: qua-t-il fait réellement? Je pose idéalement cette question non pas seulement au grand public, mais aussi aux spécialistes. Je doute que ceux-ci fournissent une réponse correcte. En fait, les textes fort bien écrits sur lannée «magique» contiennent souvent des bêtises historiques et une vue partielle et manipulée de la «réalité Einstein». Par exemple, le prestigieux périodique APS News de lAmerican Physical Society a récemment parlé du rôle dEinstein en ce qui concerne leffet photoélectrique dune façon compréhensible au grand public, mais erronée sur le plan historique.
Je ne peux pas traiter ici tous les aspects de cette désinformation; je me limiterai donc à quelques éléments particulièrement éclatants:
en 1905, Einstein na pas interprété les données expérimentales sur leffet photoélectrique;
la théorie de la relativité restreinte na pas été le travail le plus révolutionnaire de lannée «magique»: lhypothèse du photon était beaucoup plus innovatrice et iconoclaste;
le travail (fort mal connu par rapport aux autres) sur le mouvement de Brown constitue une étape fondamentale du progrès scientifique autant que la relativité et le photon.
Commençons par le malentendu quEinstein aurait expliqué, en 1905, les données mystérieuses sur les photoélectrons comme le lien entre leur énergie et la fréquence «n» de la lumière. Cette notion est erronée car ces données nexistaient pas encore!
En lisant larticle original, on constate quEinstein avait abordé une propriété purement théorique de la lumière (rayonnement électromagnétique) dans un piston: le changement dentropie lors dune augmen-tation de volume. Ses manipulations formelles avaient produit une équation fort intéressante: il remarqua quelle était parfaitement équivalente à celle dun piston rempli de gaz parfait, à condition dinterpréter comme nombre de particules de gaz le rapport entre lénergie totale et la quantité «hn». Autrement dit, à condition de traiter la lumière comme un ensemble de particules dénergie «hn».
Ce résultat nétait pas automatiquement révolutionnaire: la physique est riche de formules théoriques quon peut interpréter «comme si». Mais Einstein passa au-delà de léquation formelle en proposant pour celle-ci une interprétation à la limite de la folie: le rayonnement est réellement formé par des particules.
Pourquoi à la limite de la folie? Parce que, après des siècles de controverse, la physique semblait enfin avoir résolu la question de la nature de la lumière en faveur des ondes plutôt que des particules. Après Maxwell et Hertz, la nature ondulatoire de la lumière se présentait comme un pilier intouchable de la science.
Albert Einstein, ce type bizarre récemment sorti de lETHZ et encore à la marge du monde académique, eut la témérité sinon limpudence de remettre en question ce pilier. De plus, il proposa pour lénergie des «particules de lumière» une expression se basant sur la fréquence, cest-à-dire sur une propriété purement ondulatoire: il mélangea ainsi de façon incompréhensible les hypothèses ondulatoire et corpusculaire!
Cette «folie» créa ensuite la base de toute la physique quantique et donc de la chimie, de la science des matériaux, des semiconducteurs, des ordinateurs et bien dautres choses qui nous sont utiles (et nous affligent) dans notre vie quotidienne. Bien sûr, Planck avait déjà proposé une hypothèse «quantique» en 1900, mais jamais comme «réalité»; il avait personnellement essayé de la reconduire dans le cadre classique. Le jeune Einstein fut le premier à traverser le Rubicon et à inaugurer la science de nos jours.
Une telle audace, se révélant fausse, aurait détruit tout espoir de carrière académique pour notre jeune lion. Nimaginez pas le monde scientifique de lépoque réagir de façon «Wow» à lhypothèse du photon, offrant à son auteur chaires, finances et médailles. Tout au contraire, les chercheurs se mirent immédiatement au travail pour démontrer quEinstein avait tort de se prendre au dogme «lumière = ondes».
Finalement les photoélectrons entrent en scène: tandis quEinstein ne les avait pas utilisés pour en déduire lexistence des photons, il se basa sur les photons pour prévoir leurs propriétés. Cette prévision fournit la manière de vérifier expérimentalement lexistence des «particules de lumière». Les idées préconçues étaient à ce point enracinées que les premières expériences (erronées) furent utilisées pour nier lexistence des photons. En 1918, Millikan publia enfin les résultats validant la théorie dEinstein. Mais il affirma tout de suite quil sagissait dune coïncidence, parce que lidée du photon était tellement extravagante que même son auteur (Einstein) y avait renoncé!
La portée révolutionnaire des photons fait, à mon avis, pâlir celle de la relativité restreinte. Sans diminuer limportance des idées relativistes, il faut souligner que le conflit entre mécanique et électromagnétisme était bien connu depuis des décennies et que la solution enfin proposée par Einstein trouvait ses bases dans les travaux précédents de Poincaré, Lorentz et autres. La contribution dEinstein fut assez similaire à celle des photons: il eut le courage de prendre au sérieux les résultats de la théorie. Mais personne nétait prêt à accepter les photons tandis que la relativité se situait sur la voie royale de la physique.
Quant au mouvement de Brown, tout le monde a pratiquement oublié son importance. Nous imaginons à tort que les atomes ont été acceptés par tous les scientifiques à partir des Grecs ou au moins de Lavoisier. En réalité, les atomes nétaient pas réellement acceptés avant 1905! La découverte de lélectron leur avait infligé un sacré coup: on ne pouvait pas imaginer de confiner des électrons dans un atome sans produire lémission de rayonnement et linstabilité de la matière. La mécanique statistique de Boltzmann avait marqué un point en faveur des atomes, mais elle a été rejetée par la plupart des scientifiques. Einstein balaya toutes ces difficultés en montrant que le mouvement Brownien, phénomène facile à observer, mettait directement en évidence lexistence des atomes.
Au-delà des questions scientifiques, limage humaine dEinstein a également subi de déplorables déformations historiques. On la transformé en icône inhumaine, destin partagé par dautres personnages comme Marie Curie, Enrico Fermi et Wolfgang Amadeus Mozart. Nous imaginons, par exemple, Marie Curie comme une épouse impeccable ou comme une vieille momie habillée en noir funéraire. En réalité, après le deuil de son mari, elle fut une jeune veuve pleine de joie de vivre, contribuant activement par ses juteux scandales aux commérages de la vie parisienne.
Je dois confesser que jaime beaucoup plus Marie Curie bonne vivante que Madame Curie momie. De façon similaire, le vrai Einstein, loin dêtre un semi-dieu omni-scient, devient beaucoup plus attrayant. Mari trompeur, chasseur de femmes, machiste convaincu et impénitent, père irresponsable (il abandonna sa première fille sans se soucier delle pour le reste de sa vie), le vrai Einstein est proche de nous et de nos faiblesses, donc plus facile à comprendre. Ces faiblesses ne réduisent pas sa stature scientifique. Tout au contraire, elles rendent encore plus extraordinaire son audace: celle-ci nappartient pas à un demi-dieu mais à un homme de chair et de sang.
Nous arrivons maintenant à la question épineuse: que ferait-on aujourdhui dun type comme Einstein? Je réponds de façon assez pessimiste à cette question. Il aurait été envoyé à lapprentissage plutôt quà luniversité, en tout cas, il naurait jamais obtenu la maturité. Etudiant universitaire bachelor, il aurait probablement raté nos examens. Même sil avait atteint le niveau master, il aurait été victime de la maîtrise insuffisante de langlais (langue quil martyrisa toute sa vie). Après un éventuel doctorat, il aurait difficilement trouvé un emploi public. Jeune professeur assistant, il naurait jamais passé la procédure dévaluation, car ses grands résultats furent validés avec un retard incompatible avec la tenure track daujourdhui. Il naurait jamais été capable dobtenir un subside Fonds National, de donner un cours de base ou de suivre des doctorants. Juif laïque et libre-penseur, il aurait été victime du feu croisé dintégralistes et fanatiques de plusieurs religions.
Le système académique et scientifique de lépoque a été capable daccepter et de valoriser un type bizarre, génial et intraitable comme le jeune Einstein, au profit de toute lhumanité. Nos procédures actuelles nauraient pas le même succès: elles sont conçues pour filtrer des prototypes humains proches de nous-mêmes (le syndrome notoire «MOM» ou «more of me»). Les données récentes sur lEPFL exigent une réflexion courageuse à ce sujet: dun côté, nous sommes les meilleurs en Suisse à placer rapidement nos diplômés/ées dans des emplois de bon niveau mais lesprit entrepreneur 1 de nos disciples diminue statistiquement pendant les années de cours!
Cette réflexion a été entamée par le Groupe stratégies pédagogiques, par la Vice-présidence pour la valorisation et les relations industrielles, par le CRAFT et par dautres forces vives de notre école. Elle constitue, à mon avis, une excellente manière de célébrer lannée «magique» dEinstein, mieux que les cérémonies poussiéreuses, pompeuses et presque religieuses célébrant une icône irréaliste et franchement peu attrayante.
Dans mon esprit, il faut retrouver le jeune Einstein de lannée «magique» courageux, génial, iconoclaste et charmant quoique plein de défauts dans chacune et chacun de nos élèves.
1 Fait peu connu, Einstein ne dédaignait pas la technologie: plusieurs années après la relativité et les photons, il déposa plusieurs brevets vendus ensuite à des industries pour un système frigo et pour un compas aéronautique.
«Au lieu dun frêle scientifique, je rencontrai un homme baraqué à la voix puissante, au rire franc. De longs cheveux encadraient son merveilleux visage à la manière dune crinière de lion. Il portait des pantalons, une chemise grise avec une plume-fontaine suspendue au col, des chaussures noires et pas de chaussettes. Un jour, à la Maison-Blanche, le président Roosevelt linterrogea sur cette habitude. «Dans ma jeunesse, répondit-il, jai découvert que le gros orteil finit toujours par faire un trou dans les chaussettes, cest pourquoi jai cessé den porter.»
Philippe Halsman, photographe portraitiste
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mise à jour: 01 juillet 2005