158
LE GRAND ROMAN DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE
newtonienne de la gravitation. Dans sa course autour du
Soleil, Mercure ne reproduit pas exactement la même trajectoire à chaque nouvelle orbite. Les astronomes disposaient de
mesures précises montrant que l'orbite de Mercure était
affectée d'une légère rotation. Einstein se servit de sa théorie
de la relativité générale pour calculer ce décalage orbital (dit
du périhélie de Mercure). Lorsqu'il vit que le chiffre,
quarante-trois secondes d'arc par siècle, correspondait aux
meilleures données disponibles compte tenu des marges
d'erreur, il eut des palpitations et l'impression de frôler la
crise cardia~ue. « Cette théorie est d'une beauté
incomparable 2 », écrivit-il. Ses rêves les plus audacieux enfin
réalisés, Einstein était satisfait, mais cet effort herculéen
l'avait totalement épuisé. Une fois remis, il retourna au
quantum.
En mai 1914, pendant qu'il travaillait sur la relativité générale, Einstein fut l'un des premiers à comprendre que l'expérience de Franck-Hertz était une confirmation de l'existence
de niveaux d'énergie dans les atomes et «une vérification
frappante de l'hypothèse quanti~ue 30 ». En été 1916, Einstein
lui-même eut une «brillante idée 1 » sur l'émission et l'absorption de la lumière par l'atome. Elle le conduisit à <
<< quanta de lumière sont pratiquement confirmés 33 ». Toutefois, il lui en coûtait quelque peu. Il avait été obligé d'abandonner la causalité stricte de la physique classique et
d'introduire la notion de probabilité dans le domaine
atomique.
Einstein avait déjà proposé des solutions de rechange, mais,
cette fois-ci, il pouvait dériver la loi de Planck à partir de
l'atome quantique de Bohr. Commençant par un atome de
Bohr simplifié avec seulement deux niveaux d'énergie, il
identifia trois façons dont un électron pourrait sauter d'un
niveau à l'autre. Lorsqu'un électron saute d'un niveau
d'énergie supérieur à un niveau inférieur et émet un
quantum de lumière, c'est ce qu'Einstein appela une <<émission spontanée». Elle ne se produit que lorsque l'atome est
excité. Le deuxième type de saut quantique se produit
LE GRAND ROMAN DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE
newtonienne de la gravitation. Dans sa course autour du
Soleil, Mercure ne reproduit pas exactement la même trajectoire à chaque nouvelle orbite. Les astronomes disposaient de
mesures précises montrant que l'orbite de Mercure était
affectée d'une légère rotation. Einstein se servit de sa théorie
de la relativité générale pour calculer ce décalage orbital (dit
du périhélie de Mercure). Lorsqu'il vit que le chiffre,
quarante-trois secondes d'arc par siècle, correspondait aux
meilleures données disponibles compte tenu des marges
d'erreur, il eut des palpitations et l'impression de frôler la
crise cardia~ue. « Cette théorie est d'une beauté
incomparable 2 », écrivit-il. Ses rêves les plus audacieux enfin
réalisés, Einstein était satisfait, mais cet effort herculéen
l'avait totalement épuisé. Une fois remis, il retourna au
quantum.
En mai 1914, pendant qu'il travaillait sur la relativité générale, Einstein fut l'un des premiers à comprendre que l'expérience de Franck-Hertz était une confirmation de l'existence
de niveaux d'énergie dans les atomes et «une vérification
frappante de l'hypothèse quanti~ue 30 ». En été 1916, Einstein
lui-même eut une «brillante idée 1 » sur l'émission et l'absorption de la lumière par l'atome. Elle le conduisit à <
<< quanta de lumière sont pratiquement confirmés 33 ». Toutefois, il lui en coûtait quelque peu. Il avait été obligé d'abandonner la causalité stricte de la physique classique et
d'introduire la notion de probabilité dans le domaine
atomique.
Einstein avait déjà proposé des solutions de rechange, mais,
cette fois-ci, il pouvait dériver la loi de Planck à partir de
l'atome quantique de Bohr. Commençant par un atome de
Bohr simplifié avec seulement deux niveaux d'énergie, il
identifia trois façons dont un électron pourrait sauter d'un
niveau à l'autre. Lorsqu'un électron saute d'un niveau
d'énergie supérieur à un niveau inférieur et émet un
quantum de lumière, c'est ce qu'Einstein appela une <<émission spontanée». Elle ne se produit que lorsque l'atome est
excité. Le deuxième type de saut quantique se produit