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Max Karl Ernst Ludwig Planck
De la thermodynamique à la théorie des quanta
Une vie semée d'épreuves
Physicien allemand (Kiel 1858-Göttingen 1947).
Avec sa théorie des quanta, en laquelle il ne voyait pourtant qu'un simple artifice de calcul, Max Planck a été l'un des artisans du bouleversement de la physique au début du xxe siècle. Mais sa vie ne fut pas exempte d'épreuves.
Sixième enfant d'une famille de la haute bourgeoisie allemande ayant donné des religieux et des juristes, Max Planck, après des études secondaires à Munich qui révèlent déjà ses aptitudes scientifiques, pense à se consacrer à la philologie ou à la musique (il restera toute sa vie un très bon pianiste et composera même quelques pièces musicales). Il opte finalement pour la physique et rejoint en 1877 l'université de Berlin. Tout en suivant (avec peu d'intérêt) les cours de Hermann von Helmholtz et de Gustav Kirchhoff, il étudie seul, indépendamment, l'œuvre de Rudolf Clausius et se passionne pour la thermodynamique, à laquelle il consacre sa thèse de doctorat, soutenue en 1879, et dont il va devenir un spécialiste. Maître de conférences à Munich en 1880, puis à Kiel, en 1885, il remplace Kirchhoff comme professeur de physique à l'université de Berlin en 1889 et conservera cette fonction pendant près de quarante ans, tout en poursuivant des recherches en thermodynamique, en électromagnétisme et en physique statistique. Membre, en 1894, de l'Académie des sciences de Prusse, il en deviendra secrétaire perpétuel en 1912.
Dans les années 1880, Planck applique le concept d'entropie à l'interprétation de certains phénomènes physico-chimiques et thermoélectriques. En 1897, il publie un manuel de thermodynamique qui servira de référence pendant plus de trente ans. L'un de ses sujets d'étude est alors le rayonnement thermique du « corps noir », dont la physique classique reste incapable d'interpréter la répartition spectrale. Planck en vient à émettre – dans un acte de désespoir, dira-t-il plus tard – l'hypothèse selon laquelle l'énergie ne peut être émise ou absorbée par la matière que par quantités finies, les quanta. Lorsqu'il présente sa théorie le 14 décembre 1900 à la société de physique de Berlin, il n'en saisit pas encore toute l'audace ni la portée. Pourtant, il pose ainsi la première pièce de la théorie quantique, qui va bouleverser la physique. Très rapidement, en effet, va apparaître l'immense rôle que joue, à l'échelle atomique, la constante d'action h introduite dans sa théorie (et à laquelle on donnera son nom). Elle permet notamment l'interprétation par Einstein de l'effet photoélectrique (le photon n'est autre que le quantum de lumière), la construction de l'atome de Bohr, l'édification de la mécanique ondulatoire de Louis de Broglie, les relations d'incertitude de Heisenberg. Planck reçoit le prix Nobel de physique en 1918, « en reconnaissance des services qu'il a rendus à l'avancement de la physique par sa découverte des quanta d'énergie ». Toutefois, il n'admettra jamais l'interprétation probabiliste de la physique quantique, qui heurte ses conceptions philosophiques.
Savant reconnu et respecté, Planck, fervent patriote, se trouve confronté à des choix très difficiles face aux régimes successifs de son pays. Lorsque l'Allemagne déclare la guerre à la France en août 1914, il se réjouit de ce « sursaut patriotique ». Puis, en octobre, après l'invasion de la Belgique, il signe l'« Appel des quatre-vingt-treize intellectuels » proclamant la solidarité des grandes figures de l'art et de la science avec l'armée allemande. Il considère alors que l'Allemagne, menant une guerre pour sa survie, doit se montrer unie. Mais, par la suite, face aux atrocités du conflit, il désavoue la formulation de ce manifeste et évolue vers un internationalisme plus modéré. Dans l'entre-deux guerres, il œuvre avec énergie pour le renouveau de la science allemande. Après l'arrivée au pouvoir d'Adolf Hitler, il tente de résister à la mainmise du Reich sur la science de son pays et défend ses collègues juifs, mais au prix de concessions jugées dégradantes et que lui reproche notamment Einstein.
Planck est, par ailleurs, profondément éprouvé sur le plan familial. En 1909, il perd sa femme, qu'il a épousée en 1888 et dont il a quatre enfants. En 1916, son fils aîné meurt au combat, à Verdun. Puis ses deux filles, jumelles, décèdent successivement, en 1917 et 1919, après avoir accouché. En 1944, sa maison est entièrement détruite lors d'un bombardement aérien, et sa petite-fille tente de mettre fin à ses jours. En 1945, son second fils, jugé coupable de complicité dans une tentative d'assassinat de Hitler, est exécuté. Planck, qui s'est remarié en 1911 avec une nièce de sa première femme, supporte stoïquement toutes ces épreuves ; mais, après la mort de son second fils, sa santé décline et il succombe deux ans plus tard d'un arrêt cardiaque.
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