Après bien des hésitations entre la science et la musique, il décide, en 1874, de suivre les cours de mathématiques et de physique à l'université. En 1877, il se rend à Berlin pour étudier sous la direction de Helmholtz et de Kirchhoff. L'un et l'autre le décoivent par leurs mauvais cours et c'est ce qui décide Planck à travailler seul, par la lecture et l'étude. En 1879, il passe sa thèse "sur les états d'équilibre des corps isotropes aux différentes températures", ce qui l'habilite à enseigner à l'université.
En 1880, il devient professeur-adjoint à Munich et ensuite à Kiel. Nommé en 1885 professeur extraordinaire de physique théorique à l'université de sa ville natale, il est appelé à Berlin en 1889, après la mort de Kirchhoff sur la recommandation de Helmholtz.
Le "rayonnement du corps noir" disant que l'émission et l'absorption de la lumière par la matière s'effectuent de manière absolument continue, donc que l'énergie lumineuse doit s'écouler tel un fluide, présente une anomalie surprenante dans la physique classique de l'époque. Or, Planck s'aperçoit que le rayonnement émis par une enceinte fermée (corps noir) est capable d'absorber de façon égale toutes les radiations, quelle qu'en soit la fréquence. Lorsqu'on porte l'enceinte à une certaine température, l'émission et l'absorption s'effectuent de façon discontinue, par valeurs "discrètes", par "quanta", un rayonnement de caractère ondulatoire qui s'avère doté de propriétés jusque là liées aux phénomènes thermodynamiques (partie de la physique qui traite des relations entre les phénomènes mécaniques et calorifiques). Cette contradiction ne peut se résoudre qu'en imaginant l'énergie électromagnétique, portée par des "grains", de telle façon que l'énergie soit proportionnelle à la fréquence du rayonnement.
Relier énergie et fréquence, selon la célèbre équation E=hf où "E" représente l'énergie, "f" la fréquence et "h" la constante de Planck qui vaut 6,626 x 10-34 J.s, telle est la théorie formulée par Planck.
Pour expliquer la loi qui donne la valeur "E" de l'énergie rayonnée par un corps parfaitement absorbant (corps noir) en fonction de la température absolue "T" de ce corps, et de la longueur d'onde (lamda) de la radiation émise, Planck introduit cette idée révolutionnaire dans la physique de son temps, à savoir que l'énergie rayonnée par un corps noir est un multiple entier du nombre hf, "f" étant la fréquence émise et "h" la constante de Planck. Avec cette hypothèse, l'énergie "E" correspondant à une température "T" et à une longueur d'onde est donnée par la formule
E=hf (E=hc/lamda).
Dans cette formule, "h" est la constante de Planck et "c" est la vistesse de la lumière (c=3 X108 m/s). Elles sont des constantes bien connues.
Il reçoit le prix Nobel de physique en 1919. Il prend sa retraite sept ans après la réception de ce prix. Son oeuvre scientifique, son caractère, la noblesse de ses sentiments et de ses actions permirent à Planck d'être respecté lorsque son pays traversa la crise Hitlérienne. À plusieurs reprises, il prendra ouvertement partie en faveur de collègues juifs et célébrera leurs mérites.
Planck a été reconnu par de grands chercheurs scientifiques, et ce avant sa mort. Einstein a dit de lui qu'il fut "un homme à qui il a été donné de doter le monde d'une grande idée créatrice". Louis de Broglie affirme: "l'oeuvre qu'il a accomplie est de celle qui assure à leur auteur une gloire immortelle et, si quelque cataclysme ne vient pas anéantir notre civilisation, les physiciens des siècles à venir parleront toujours de la constante de Planck et ne cesseront de répéter avec admiration le nom de celui qui a révélé aux hommes l'existence des quanta". Cet énoncé rejoint ma pensée sur l'homme et sa découverte. Cette découverte a changé le cours de la physique moderne. Sans elle, la science nous paraîtrait beaucoup plus complexe.
Heureusement que Plank a choisi la science et non la musique...
ENCYCLOPAEDIA UNIVERSALISIS. Tome 13, France, Paris, 1968, 1102 p.
Recherche : Chantal Nadeau, École secondaire Le Ber, Sherbrooke, QC
|
|