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Les personnages de la vie de Rutherford

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Niels Bohr (1885-1962)

   Ernest Rutherford et Niels Bohr se rencontrent fin 1911 et commencent à travailler ensemble en 1912.

   Autant Rutherford était un expérimentateur né (malgré une légère tendance à la maladresse), autant Bohr abandonna rapidement le travail de laboratoire pour se concentrer sur la théorie. Il semblerait qu'il ait été encore plus maladroit que son mentor.

   Leur collaboration fut néanmoins des plus fructueuses, puisqu'elle donna naissance à un modèle de l'atome qui est encore enseigné aujourd'hui (même s'il ne permet pas d'expliquer entièrement le monde de l'infiniment petit).

   Outre ce partenariat scientifique, la rencontre entre le Néo-Zélandais et le Danois donnera naissance à une solide amitié. Bien sûr, comme je l'ai découvert en travaillant sur la biographie d'Ernest Rutherford, il n'était pas très difficile de devenir son ami, étant donné son caractère ouvert et jovial.

     Cependant, dans le cas de Bohr, les liens qui se sont tissés à compter du printemps 1912 avaient une autre signification : le jeune Niels, qui avait perdu son père l'année précédente, trouva en Ernest un homme plus âgé pour lui servir de référence (même s'ils n'avaient que 14 ans d'écart).

   D'ailleurs, quand Niels Bohr se maria, à l'été 1912, il ne quitta le laboratoire de Rutherford à Manchester que très brièvement : après avoir épousé Margrethe le premier août, Niels était déjà de retour en Angleterre le 12 : il avait hâte de présenter sa jeune épouse à celui qui deviendrait son père de substitution.


     Les deux images ci-contre montrent Margrethe et Niels lors de leurs fiançailles, en 1910, et lors de leur noces d'or, en 1962.
Niels Bohr mourra le 18 novembre 1962, trois mois après la seconde photo.

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       Mais revenons au temps de leur jeunesse.

       

    Dès son retour de Manchester, en 1912, Niels devient chargé de cours au Polytekniske Læreanstalt (Établissement d'enseignement polytechnique) de Copenhague, en tant qu'assistant de Martin Knudsen. Mais la situation ne lui convient pas du tout : il enseigne surtout à des étudiants en médecine, il ne dispose ni du temps, ni des équipements, ni du personnel pour approfondir ses recherches.

 

      En mars 1914, il demande donc la création d'un poste de professeur de physique théorique au sein de l'université de Copenhague. Rutherford lui écrit alors une lettre de recommandation dithyrambique... totalement justifiée, au regard de la théorie atomique que Niels Bohr a développée en 1913.  

  Deux mois plus tard, cependant, Rutherford écrit de nouveau à Bohr pour l'informer que Charles Galton Darwin va prochainement libérer le poste de maître de conférence qu'il occupait depuis deux ans au sein du département de physique de l'université de Manchester. 

 

     "Les enquêtes préliminaires montrent qu'il n'y a pas beaucoup d'hommes prometteurs disponibles, écrit Rutherford. J'aimerais trouver un jeune homme avec un peu d'originalité."

 

      Rutherford ne souhaite pas inviter Bohr trop directement à prendre la place : il sait que le projet du chercheur danois est d'obtenir la création du poste de professeur à sa mesure à Copenhague. Mais Bohr comprend très facilement le sous-entendu ; et il sait que les évolutions qu'il espère dans son pays natal ont peu de chance de se réaliser rapidement. 

Il quitte donc son emploi et part pour deux ans à Manchester.

       Margrethe et Niels s'installent d'abord à Didsbury, au sud de l'agglomération (et plus précisément Avenue Victoria, selon les souvenirs de Margrethe recueillis en 1963 et retranscrits sur le site de l'American Institute of Physics). 

     Niels est chargé de cours, mais dispose aussi de temps pour réaliser des expérimentations et travailler sur ses propres théories. Il est d'ailleurs l'un des rares à faire progresser le département de physique à cette époque, du fait que de nombreux jeunes chercheurs sont engagés dans le conflit mondial et que Rutherford lui-même est très occupé par ses activités au sein du Board of Invention and Research.

       Au cours de l'été 1916, le couple revient au Danemark : Niels vient d'être nommé la chaire de physique théorique qui vient d'être créée au sein de l'université de Copenhague. C'est dans cette ville que naîtra leur premier enfant, Christian, le 25 novembre 1916. Cinq autres garçons suivront : Hans (7 avril 1918), Erik (23 juin 1920), Aage Niels (19 juin 1922), Ernest (7 mars 1924) et Harald (1928).

        Deux drames viendront assombrir le bonheur de la famille : l'aîné, Christian, perdra la vie à 17 ans lors d'une sortie nautique et le plus jeune, Harald, atteint de plusieurs handicaps, ne vivra que 10 ans, emporté par une méningite alors qu'il était placé dans une institution depuis l'âge de 4 ans.

          Les quatre autres feront des carrières très honorables, en tant que médecin (Hans), ingénieur (Erik), avocat et sportif de haut niveau (Ernest). Aage suivra les traces de son père, jusqu'à recevoir, comme lui, un prix Nobel de physique en 1975.

         Dernier détail : l'avant-dernier a été prénommé Ernest en hommage au physicien néo-zélandais qui a guidé Niels Bohr lors de ses premiers pas dans le monde de la physique atomique.

Aage Bohr and Niels Bohr on the occasion of the defence of Aage’s doctoral thesis 1954.PNG

Aage Bohr et Niels Bohr à l’occasion de la soutenance de la thèse de doctorat d'Aage, 1954

Source : The Nobel Prize

        Mais avant tous ces évènements, tragiques ou heureux, Niels avait une carrière à construire. Revenons donc en 1917.

        Comme pour le poste d'enseignant en physique théorique, Niels décide de remuer ciel et terre pour obtenir la création d'un institut consacré entièrement à ce domaine scientifique. Débuté en 1917, sa campagne pour obtenir les autorisations et financements nécessaires aboutira en 1918 : l'université donné alors son accord et des amis de Bohr arrivent à lever des fonds suffisants. Il ne reste qu'à trouver un terrain ; la ville de Copenhague le fournira. 

        A l'automne 1918, Niels Bohr écrit une lettre enthousiaste à Ernest Rutherford pour lui annoncer son projet et lui demander s'il accepterait de présider l'inauguration du nouvel institut. Il envisage avec optimisme une ouverture un an plus tard. Mais cette annonce se croise avec un courrier de Rutherford, dans lequel ce dernier propose à son ami danois un poste de professeur de physique mathématique au sein de l'université de Manchester. 

        Niels s'affole : l'avenir qui lui paraissait tout tracé à Copenhague n'est peut-être pas l'unique voie pour faire progresser ses recherches. Que doit-il faire ? Pour respecter la confidentialité demander par Rutherford, il n'en parle à personne : il se rend chez son frère, Harald, et passe la nuit à discuter les pours et les contres de chaque option, en compagnie de Margrethe.

        Quelques jours plus tard, le 15 décembre 1918, il adressera sa réponse à Rutherford : 

        « Je ne sais comment vous remercier pour votre lettre du 17 novembre, que je viens de recevoir et qui, outre le fait d’être la source du plus grand plaisir pour moi, a en même temps été l’objet d’une réflexion douloureuse. Vous savez que j’ai toujours ardemment désiré pouvoir travailler auprès de vous et avoir ma part de l’enthousiasme et de l’imagination que vous répandez tout autour de vous et dont j'ai moi-même grandement bénéficié. En même temps, je ne suis pas en mesure d’accepter la splendide offre, et pour laquelle je me sens plus reconnaissant que je ne peux l’exprimer à cause de la confiance imméritée que vous m'accordez ainsi.

      « Le fait est que je me sens moralement engagé à faire ce que je peux pour aider au développement de la recherche scientifique physique ici au Danemark, et dans laquelle le petit laboratoire jouera un rôle.

       « J’aimerais tant m’installer à nouveau à Manchester et je sais que ce serait de la plus grande importance pour mon travail scientifique, mais je sens que je ne peux pas accepter le poste décrit dans votre lettre, car l’université a fait tout son possible pour mettre en place tous les moyens externes nécessaires à mon travail. Bien sûr, les moyens pécuniaires, l’indemnité personnelle ainsi que celle pour le fonctionnement du laboratoire, seront bien inférieurs à la norme anglaise.

        « Je sens que c’est mon devoir ici de faire de mon mieux, bien que je pense très fermement que le résultat ne sera jamais le même que si je pouvais travailler avec vous.» 

 

        De retour de ses vacances de fin d'année, Rutherford répondit : « J’espère que vous ne préjugerez pas de la question avant d’avoir une chance de venir en Angleterre pour que nous en discutions. J’espère que vous le ferez dès qu’il sera pratique de voyager. Il y a beaucoup de choses en général dont je veux vous parler ».

         Du fait des réquisitions des moyens de transport pour rapatrier les soldats démobilisés, ce voyage en Angleterre fut différé jusqu'au mois de juillet suivant. Les "choses en général" dont Rutherford souhaitait s'entretenir avec Bohr concernaient sa nomination à Cambridge, ses derniers résultats, qui semblaient montrer qu'il avait réussi à désintégrer des atomes et, bien sûr, la proposition faite à Bohr de travailler ensemble (que ce soit à Cambridge plutôt que Manchester ne changeait rien).

           Bohr félicita son ami pour son nouveau poste, il se passionna pour ses expériences de désintégration des atomes d'azote ou d'oxygène par bombardement par des particules alpha... et il confirma son refus de venir s'installer en Angleterre.

            Ce fut donc bien à Copenhague que Niels Bohr continua sa carrière, dans un institut de physique théorique dont il supervisa avec beaucoup d'exigence la conception et la construction. Des retards et une augmentation du coût de l'édification le menèrent à demander un financement supplémentaire à la fondation Carlsberg (qu'il obtint) et à reporter l'inauguration au 18 septembre 1920. Cela dit, cette date avait été choisie parce qu'elle convenait à Ernest Rutherford, mais le bâtiment n'était pas encore complètement achevé. Il ne le serait que le 18 janvier 1921, date à laquelle, sans attendre, Bohr installerait ses papiers et ses livres dans son nouveau domaine. Le même jour, il écrirait son premier courrier expédié depuis cet adresse. Un courrier adressé, évidemment, à Ernest Rutherford.

     L'inauguration officielle, en présence du recteur de l'université et du ministre de l'éducation, aurait cependant lieu le 3 mars de la même année. Le Københavns Universitets Institut for Teoretisk Fysik  pourrait alors devenir l'un des hauts lieux mondiaux de l'étude de la physique quantique.

À suivre....

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Institut de physique théorique de l'Université de Copenhague - 1921

Source : Niels Bohr Institute

Bohr & Rutherford, 1933
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