UIA Normandie:2020-2021 Saison 8 du cycle " La Physique une science mystérieuse? Conférence ZOOM UIA Normandie Année 2020 - 2021 Sciences et exil: ...

UIA Normandie:2020-2021
          Saison 8 du cycle « La Physique une
                 science mystérieuse?

Conférence ZOOM UIA Normandie
        Année 2020 - 2021
         Sciences et exil:
  « Des physiciens réfugiés de la
   Seconde guerre mondiale »

Objet de la conférence: de grands savants ou des grandes
              savantes ont dû choisir l’exil….

• Comment les grands noms de la Science, et plus
  spécifiquement des sciences physiques, ont traversé cette
  période, débouchant sur, et/ou pendant, la Seconde guerre
  mondiale?

• Le choix, ou plutôt l’obligation, de quitter leur pays d’origine,
  pour joindre un (ou plusieurs) pays d’accueil.

• Le choix de rester, de façon « neutre », ou de façon « active »
  dans leur pays d’origine… dont l’Allemagne.

• Leurs implications dans les activités scientifiques, souvent en
  relation avec la guerre, dont en particulier l’opération
  «symbole» impliquant des savants étrangers aux USA: le
  fameux « Projet Manhattan »

Petit sommaire de la conférence
• La situation de la recherche en Sciences physiques
  avant la Seconde guerre mondiale.
• Des cas emblématiques: A.Einstein et L.Meitner.
• « Les mousquetaires de Budapest »: la naissance et
  les acteurs du « Projet Manhatten »
• Les « ragazzi di via Panisperna », des français, des
  Russes, …..
• Et quelques autres…. dont d’illustres allemands,
• « Die Deutsche Physik »,
• Et pour finir, quelques mots sur le « projet
  Manhattan »: Trinity, Little boy et Fat Man…

Les énormes progrès scientifiques de
   la première moitié du 20eme siècle
• La naissance de la physique atomique.

• La découverte et la compréhension des
  radioactivités naturelle et artificielle.

• La compréhension progressive du noyau
  atomique et la naissance de la physique
  nucléaire.

• La naissance de théories de la relativité:
  relativité restreinte et relativité générale.

• La naissance et le développement de la
  Mécanique quantique.

Un environnement politique très particulier
• La première guerre mondiale et sa fin: le Traité de
  Versailles, une crise sociale, la montée des
  fascismes et du nazisme….

• Régime bolchevique en Russie (Lénine, Trotski,
  Staline…)

• Coup d’état manqué de Hitler à Munich en 1923:
  condamnation, emprisonnement de 13 mois à
  Landsberg avec la rédaction de « Mein Kampf » et
  la montée progressive de l’antisémitisme (SA, SS,
  …)

• Prise de pouvoir par Mussolini en Italie en 1922.

• Prise de pouvoir par Hitler en 1933: les lois
  antijuives et les lois de Nuremberg.

• Régime impérial ultranationaliste au Japon.

Les grands pays scientifiques et leurs centres de recherche
               reconnus d’avant le guerre

• Allemagne: les grandes universités comme Berlin, Munich,
  Göttingen, Heidelberg , Leipzig, Karlsruhe…. et des grands
  centres de recherche .
• Europe centrale: Autriche, Hongrie, Pologne et Russie: Vienne,
  Budapest, Leningrad, Moscou….
• Angleterre: Oxford , Cambridge et l’Imperial College de Londres
• France: Collège de France, Universités de Paris, Strasbourg..
• Italie: Université « La Sapienza » de Rome
• Europe du Nord: Danemark (Institut Bohr), Pays-Bas (Leyde…),
  Belgique ( les fameux Congrès Solvay)
• Suisse: ETH Zurich….
• Amérique du Nord et Canada: des universités en émergence
  comme Berkeley, Columbia, Chicago, Montréal…

Un rôle réellement prépondérant de l’Allemagne
• Au début du 20eme siècle, la science allemande est la meilleure
  de monde: il suffit de faire le décompte des Nobels attribués en
  les deux guerres.
• Les grandes innovations introduites, la relativité et la quantique,
  sont principalement l’œuvre de physiciens allemands ou
  « germaniques » (Einstein, Planck, Heisenberg, Schrödinger…)
• La domination en Chimie est encore plus nette: la fission
  nucléaire (Hahn, Meitner, Frisch, Strassmann…)
• La recherche allemande est très bien organisée: de grands
  laboratoires existent dans les universités comme Berlin, Leipzig,
  Munich, Göttingen, Heidelberg…
• De fortes connexions existent avec des centres de recherche,
  comme « La Kaiser Wilhelm Gesellschaft », maintenant
  devenue MPI (Max Planck Institut).
• L’industrie allemande est très liée à la recherche scientifique: IG
  Farben, Krupp…

Importance des savants juifs
•   Populations juives:
     - Allemagne: 562 000 allemands sont d’origine juives: 330 000 quittent le pays
       entre 1933 et 1941. Beaucoup des autres sont exterminés!
     - Autriche: 150 000 sur 190 000 quittent le pays à partir de « l’Anschluss ».
     - 25 000 tchèques, 6000 italiens…. et des hongrois…

-   Le monde universitaire allemand subit « de plein fouet » la privation de liberté
    suite aux «Lois anti-juives » et de Nuremberg: sur les 33 Nobels scientifiques
    attribués entre 1901 et 1933 à des allemands (UK: 18), (USA: 6) un quart est
    d’origine juive.

-   En exemple à l’Université de Göttingen
     - Sur les 4 professeurs de Physique, 3 sont juifs
     - Sur les 33 membres de ces instituts, seulement 11 sont « aryens »

-   La situation en Autriche, comme en Hongrie, voire dans une moindre mesure en
    Italie, est de même nature.

Quelques illustres savants allemands avant la seconde guerre
                                mondiale
•   Max Planck, Albert Einstein: physique quantique et relativité
•   Werner Heisenberg, Edwin Schrödinger, Max Born, Pascual
    Jordan….: Mécanique quantique
•   Phillip Lenard, Johannes Stark… : les tenants de la «Deutsche
    Physik ! »
•   Arnold Sommerfeld: le modèle atomique….
•   Walther Gerlach et Otto Stern: expérience de Stern-Gerlach:
    existence des spins
•   Max Von Laue: la diffraction des rayons X (découvert s par
    Roentgen)
•   Carl Friedrich Von Weizsäcker, Hans Bethe: fusion nucléaire dans
    les étoiles.
•   Otto Hahn et Fritz Strassmann: la fission nucléaire, en relation
    avec Lise Meitner (d’origine autrichienne)
•   Fritz et Heinz London: les propriétés « supra »: superfluides,
    supraconductivité, les condensats…

Les sciences physiques
       en France:

  les Curie’s, Perrin,
  Langevin, Louis de
       Broglie….

Découverte des la radioactivité
     naturelle et artificielle:
- Henri Becquerel (1852-1908)
 - Pierre et Marie Curie: Nobel
    1903-1911 (pour Marie)
- Irène et Frédéric Joliot-Curie:
    Nobel de Chimie en 1935

« Le clan des italiens autour de Enrico Fermi »
des grands spécialistes de la physique atomique et nucléaire:
   (il faut ajouter Bruno Pontecorvo et Ettore Majorana)

Europe du Nord
• Danemark: Université de
  Copenhague: Niels Bohr

• Pays-Bas: Delft, Leyde:
  Ehrenfest….

• Belgique: les fameux
  Congrès Solvay à Bruxelles
  (une conférence est en
  préparation)

Solvay 1927

Albert Einstein: le cas emblématique
Einstein est mondialement reconnu, après ses travaux:
• sur les quantas de lumière, sur la relativité restreinte et l’équivalence énergie – matière , (tout ceci
    pendant « l’année miraculeuse 1905 »)
• sur la théorie de la relativité générale en 1916.

Nobel de Physique en 1921 pour ses travaux sur l’effet photoélectrique et « l’invention
du quantum de lumière », appelé plus tard « photon » par Lewis.

Dès 1920, Il subit des brimades, des attaques visant ses origines juives et ses opinions pacifistes, voire
des menaces de mort, avec la montée du nazisme en Allemagne.

Ses principaux détracteurs sont les scientifiques allemands à l’origine du concept « Deutsche Physik »,
(Philipp Lenard-Nobel 1905 sur les rayons cathodiques et Johannes Stark- Nobel de Physique en 1919 sur
l’effet Doppler) , des personnes profondément antisémites et proches du parti nazi, qui vont jusqu’à
attribuer la formule E=mc2 à Friedrich Hasenöhrl, pour en faire une création aryenne.

Il démissionne de ses postes de responsabilité en Allemagne, et profite d’un voyage à l’étranger en 1933,
pour ne plus jamais revenir en Allemagne.

Il émigre, après un cours séjour en Belgique, et la renonciation d’une invitation, par Paul Langevin, au
Collège de France à Paris , aux USA pour s’installer définitivement à Princeton, à l’Institute of Advanced
Study (IAS). Il y restera jusqu’à son décès en 1955.

Einstein s’installe à l’IAS de Princeton:
photos avec Leo Szilard (« la fameuse
          lettre à Roosevelt »)
  et Robert Oppenheimer (le patron
      scientifique de Manhattan)

Autre cas emblématique:
            Lise Meitner (1878 – 1968)
•   Lise Meitner (1878-1968) naquit à Vienne et fit ses
    études aux Universités de Vienne et de Berlin (à partir
    de 1907), des haut-lieux de la science physique.

•   Elle fut professeur de physique à l'université de Berlin
    de 1926 à 1938. Elle collabore avec Otto Hahn, Max
    Planck, Fritz Strassmann….

•   En 1938, elle est obligée de quitter l’Allemagne, juste
    au moment de sa découverte de l'élément
    protactinium; elle rejoignit le personnel de recherche
    atomique de l'université de Stockholm, où elle
    collabore avec Bohr, Frisch, Hahn…

•   Suite à l’expérience de fission réussi par Otto Hahn et
    Fritz Strassman en 1938, Lise Meitner publia, avec
    Otto Frisch son neveu, le premier article interprétant
    la fission nucléaire sur laquelle elle a travaillé avec
    Otto Hahn. Mais elle refuse de travailler sur
    Manhattan.
•   A partir de 1960, elle réside en Angleterre; elle décède
    à Cambridge en 1968.

Lise Meitner, Otto Hahn, Fritz Strassmann et Otto Frisch:
         la découverte expérimentale et l’interprétation théorique
                          de la fission nucléaire

Otto Hahn et Lise Meitner avaient l'habitude de collaborer ensemble. Dès 1918, ils ont mis
                en évidence la fission nucléaire qui leur valut la célébrité.

  Physicien et chimiste allemand, Otto Hahn (1879-1968) obtint le prix Nobel, avec Fritz
          Strassmann, en 1945, mais pas Lise, ce qui est une profonde injustice.

 Lise Meitner et Otto Frisch interprètent théoriquement la réaction de fission nucléaire.

La réaction de fission nucléaire

La naissance du « Projet Manhattan »:
         les pères de l’énergie et de l’explosion nucléaire:
   dont les « mousquetaires hongrois » : Szilard, Teller, Wigner,
mais aussi Von Karman, Von Newman, et puis Fermi,.. Tisza, Bethe,..

Leo Szilard (1898-1964)
• Etudes à l’Université Technique de Budapest,
  victime du numerus clausus imposé par
  Miklos Horthy (Régent de Hongrie) aux
  étudiants juifs.

• En 1919: Berlin, où il rencontre Albert
  Einstein, Max Planck, et Max Von Laue: il y
  fait un doctorat de Physique.

• En 1933, il fuit l’Allemagne, via Vienne, pour
  se rendre d’abord en UK, puis aux USA.

• Szilard est le premier scientifique à prendre
  au sérieux la possibilité de faire une bombe
  atomique à partir de la fission de noyaux; la
  possibilité de faire une réaction en chaîne
  dès septembre 1933, lorsqu’il est en
  Angleterre.

Lettre de Einstein
  au Président
    Roosevelt
(du 2 aout 1939)

•   Monsieur,
•   Un travail récent d’E. Fermi et L. Szilard, dont on m’a communiqué le manuscrit, me conduit à penser que l’uranium va
    pouvoir être converti en une nouvelle et importante source d’énergie dans un futur proche. Certains aspects de cette
    situation nouvelle demandent une grande vigilance et, si nécessaire, une action rapide du gouvernement. Je considère
    qu’il est donc de mon devoir d’attirer votre attention sur les faits et recommandations suivantes :
•   Au cours des quatre derniers mois, grâce aux travaux de Joliot en France et ceux de Fermi et Szilard en Amérique, il est
    devenu possible d’envisager une réaction nucléaire en chaîne dans une grande quantité d’uranium, laquelle permettrait
    de générer beaucoup d’énergie et de très nombreux nouveaux éléments de type radium. Aujourd’hui, il est pratiquement
    certain que cela peut être obtenu dans un futur proche.
•   Ce fait nouveau pourrait aussi conduire à la réalisation de bombes, et l’on peut concevoir – même si ici il y a moins de
    certitudes – que des bombes d’un genre nouveau et d’une extrême puissance pourraient être construites. Une seule bombe
    de ce type, transportée par un navire et explosant dans un port pourrait en détruire toutes les installations ainsi qu’une
    partie du territoire environnant. On estime néanmoins que des bombes de cette nature seraient trop pesantes pour être
    transportées par avion.
•   Les Etats-Unis n’ont que de faibles ressources en uranium. Le Canada est assez bien pourvu, ainsi que l’ancienne
    Tchécoslovaquie, mais les principaux gisements sont au Congo belge.
•   Devant cette situation, vous souhaiterez peut-être disposer d’un contact permanent entre le gouvernement et le groupe des
    physiciens qui travaillent en Amérique sur la réaction en chaîne. Une des possibilités serait de donner cette tâche à une
    personne qui a votre confiance et pourrait le faire à titre officieux. Cette personne devrait être chargée des missions
    suivantes.
•   a) Prendre l’attache des différents ministères, les tenir informés des développements à venir, faire des propositions d’action
    au gouvernement, en accordant une attention particulière à la question de l’approvisionnement américain en uranium.
•   b) Accélérer les travaux expérimentaux qui sont actuellement menés sur des budgets universitaires limités, en leur
    apportant un financement complémentaire, si besoin est, grâce à des contacts avec des personnes privées désireuses
    d’aider cette cause et en obtenant peut-être la collaboration de laboratoires industriels disposant des équipements requis.
•   J’ai appris que l’Allemagne vient d’arrêter toute vente d’uranium extrait des mines de Tchécoslovaquie dont elle s’est
    emparée. Le fils du vice-ministre des Affaires étrangères allemand, von Weizsäcker, travaille à l’Institut Kaiser Wilhelm de
    Berlin, où l’on a entrepris de répéter des expériences américaines sur l’uranium. Voilà ce qui explique peut-être la rapidité
    de cette décision.

•   Sincèrement vôtre.
•   Albert Einstein

Leo Szilard et le projet Manhattan
• Szilard participe au début du projet Manhattan.

• Il dépose avec Enrico Fermi le brevet du réacteur
  nucléaire.

• Mais il est rapidement exclu de l’équipe
  Manhattan pour ses désaccords avec le Général
  Leslie Groves, directeur militaire du projet.

• Il défend une idée « dissuasive » de la bombe
  atomique; il fait signer à des scientifiques le
  « pétition Szilard », puis il crée avec Einstein un
  Comité d’urgence des scientifiques atomiques
  (avec Linus Pauling, double Nobel et de la Paix de
  Chimie).

• Il s’oppose fortement à son compatriote Edward
  Teller, un des principaux promoteurs de la bombe
  H.

Edward Teller (1908-2003)
• Né dans une famille juive de Budapest.

• 1926: il quitte la Hongrie pour l’Allemagne à
  cause du numérus clausus de Horthy: Karlsruhe
  (en chimie), Leipzig, pour un doctorat de
  physique sous la direction de Heisenberg.

• Il quitte l’Allemagne en 1933, pour l’UK, puis le
  Danemark (où il travaille avec Niels Bohr), puis ,
  en 1935, il obtient un poste de Professeur à
  l’Université Georges Washington, grâce à l’appui
  de G.Gamow, un scientifique russe aussi exilé.

• Il participe grandement à l’effort de guerre au
  sein du projet Manhattan, et surtout après la
  guerre , aux travaux sur la fusion atomique, puis
  sous Reagan au projet « guerre des étoiles »

Eugen Wigner (1902-1995)
• Né en Hongrie, puis études à l’Université
  de Berlin, il part pour Princeton dès 1930.

• Citoyen américain en 1932, il fait partie de
  cinq scientifiques américains à informer
  Roosevelt en 1939 de l’utilisation de
  l’énergie atomique.

• Il participe à la conception des réacteurs
  au plutonium au sein du programme
  Manhattan

• Prix Nobel de physique en 1963, avec
  Maria Goeppert-Mayer et Hans -Daniel
  Jensen (Théorie du noyau atomique et des
  particules élémentaires)

Theodore Von Karman et John Von
                              Newman

•   Theodore von Kármán: né à Budapest en 1881 et décédé en 1963, à Aix la Chapelle.
    Un ingénieur et physicien hongrois et américain spécialisé en aéronautique dans les
    années fondatrices de 1940 à 1960.
•    Premier directeur du Jet Propulsion Laboratory (JPL) du Caltech de 1938 à 1944;
    responsable de plusieurs avancées cruciales en aérodynamique, la caractérisation
    du flux de l’air supersonique et hypersonique.
•   Un immense concepteur de fusées et de missiles pour l’armée pendant la guerre.

•   John von Neumann, né en 1903 à Budapest et mort en 1957 à Washington, est
    un mathématicien et physicien américano-hongrois. Il a apporté d'importantes
    contributions tant en mécanique quantique qu'en analyse fonctionnelle, en théorie
    des ensembles, en informatique, en sciences économiques ainsi que dans beaucoup
    d'autres domaines des mathématiques et de la physique. Il a de plus participé aux
    programmes militaires américains.
•   Il a côtoyé Einstein, Oppenheimer, Hilbert, Gödel… et tous les grands noms de la
    science.
•   Il est consultant scientifique à Los Alamos et participe au projet Manhattan.

Le clan des italiens autour de Enrico Fermi
 avec Ettore Majorana et Bruno Pontecorvo:
des grands spécialistes en physique atomique
                   et nucléaire

Enrico Fermi (1901-1954)
• Enrico Fermi (1901 à Rome - 1954 à Chicago) quitte
  l’Italie fasciste en 1939; naturalisé rapidement
  américain.
• Ses recherches serviront de socle à l'exploitation de
  l'énergie nucléaire.
• Il est lauréat du prix Nobel de physique de 1938 « pour
  sa démonstration de l'existence de nouveaux éléments
  radioactifs produits par bombardements de neutrons,
  et pour sa découverte des réactions nucléaires créées
  par les neutrons lents».
• Elle est considéré comme le père de l’énergie
  nucléaire: construction de la première pile atomique,
  au sein du projet Manhattan.
• Un excellent chercheur à la fois en physique
  expérimentale et en physique théorique,… ce qui est
  plutôt rare

Emilio Segrè (1905-1989)
•   Etudes d'ingénieur à Rome puis de physique nucléaire à l'université La
    Sapienza, sous la direction d'Enrico Fermi.
•   Doctorat en 1928 et part travailler avec Otto Stern à Hambourg en Allemagne
    et Pieter Zeeman à Amsterdam aux Pays-Bas.
•   Retour en Italie: assistant professeur à l'université La Sapienza de Rome de
    1932 à 1936, puis directeur du laboratoire à l'université de Palerme de 1936 à
    1938.
•   Etant juif, il est chassé par les lois antisémites du gouvernement fasciste, et
    poursuit ses travaux à l‘Université de Californie à Berkeley.
•   De 1943 à 1946, il dirige un groupe de recherche au laboratoire national de Los
    Alamos dans le cadre du projet Manhattan.
•    Naturalisé citoyen américain en 1944, il devient professeur à Berkeley en 1946
    et donnera des cours également à l'université Columbia, l'université de
    l'Illinois, à l'université fédérale de Rio de Janeiro ainsi qu'à l'université de Rome
    à partir de 1974.

Les apports scientifiques immenses de
                    Segrè
•    Découverte du technétium en 1936, de l'astate en
     1940 et plus tard le plutonium 239: il démontre la
     fissibilité analogue à celle de l'uranium 235.

•    Le plutonium 239 sera utilisé dans la première
     bombe atomique (Gadget) testée lors de l’essai
     Trinity le 16 juillet 1945 au Nouveau-Mexique, puis
     dans la bombe Fat Man, larguée sur Nagasaki le 9
     août 1945.

•    Codécouvreur avec l'Américain Owen Chamberlain
     de l'antiproton.

•    Ils seront récompensés par le prix Nobel de physique
     en 1959.

•    Segrè a écrit des magnifiques ouvrages donnant un
     panorama étendu de la physique du XXe siècle.

Bruno Pontecorvo
             (1913-1993)

• Bruno Pontecorvo (origine juive): né en Italie) et mort en 1993 à Dubna
  (Russie): un physicien connu pour ses recherches théoriques sur le
  neutrino, et notamment la prédiction de l'oscillation de neutrinos.
  (après la guerre)
• Premières recherches comme étudiant d’Enrico Fermi de 1934 à 1936;
  en 1936 il rejoint Irène et Frédéric Joliot-Curie à Paris.
• Il quitte Paris lors de l’occupation pour aller aux USA, où il travaille pour
  une compagnie de prospection pétrolière en utilisant la radioactivité.
• En 1943, au Laboratoire de Montréal, il travaille sur la faisabilité de
  réacteur nucléaire avec uranium naturel et eau lourde: montage du
  premier réacteur du Canada à Chalk River, au Canada.
• En 1948, il revient en Europe pour travailler en UK au Centre de
  recherche atomique de Harwell.
• Il a rejoint l'URSS en 1950, intègre l’Institut de Recherche scientifique
  de Doubna, où il travaille jusqu’à sa mort en 1993.

Le mystérieux Bruno
Bruno Pontecorvo prédit en 1967 les          Pontecorvo
   « oscillations des neutrinos », qui
   devraient conduire à un déficit de
   neutrinos solaires vus depuis la
   Terre.

Des théories et des expériences ont
  démontré que les neutrinos
  pouvaient changer de saveur, c'est-
  à-dire se transformer
  continuellement d’une forme de
  saveur (électronique, muonique ou
  tauique) en une autre.

Cette prédiction est confirmée
   expérimentalement dès 1968, par
   l’expérience « Homestake », qui
   détecte un déficit de neutrinos
   solaires sans toutefois que la
   preuve soit apportée qu'elle est
   bien due aux oscillations.

Des français qui se sont exilés
    (les Perrin et le fils Brillouin)

• Jean Perrin (Nobel en 1926) et son fils Francis
  partent , après plusieurs péripéties (Alger,
  Marseille, Lyon), aux USA dans les années 1940,
  accueillis par Serge Rapkine.
• Jean Perrin meurt en 1942 à New York: ce sont
  les spécialistes français de la physique atomique.
• Jean Perrin a sa tombe au Panthéon.

• Les Brillouin: Léon Brillouin, fils de Marcel
  Brillouin, démissionne de son poste de directeur
  de la Radiodiffusion Nationale pour émigrer aux
  USA.
• Il enseigne à Harvard, travaille chez IBM, est élu
  membre de l’Académie des Sciences Américaine.
  Décède à New-York en 1969: un des fondateurs
  de la physique du solide.

Léon Brillouin (1889-1969-New-York)
•   Héritier d'une grande lignée de scientifiques (son père et son grand-père
    occupèrent avant lui une chaire de professeur au Collège de France).
•   Ecole normale supérieure en 1908, puis Institut de physique théorique de Munich
    (Arnold Sommerfeld, Max von Laue (1879-1960) sur la physique du solide)
•   Retour en France en 1913 et commence une thèse sur « La théorie des solides et
    les quanta ».
•   Au cours de sa carrière scientifique, Léon Brillouin apportera à la science des
    contributions importantes, dont l'effet de diffusion Brillouin et les zones de
    Brillouin.
•   Un des fondateurs de la physique des solides apprise à Munich.

•   En 1927, il fut — avec Marie Curie, Louis de Broglie, Émile Henriot et Paul
    Langevin — l'un des cinq Français invités au cinquième congrès Solvay qui
    marqua la naissance officielle de la mécanique quantique.
•   Titulaire de la chaire de théories physiques à la faculté des sciences de l'université
    de Paris de 1928 à 1932 avant d'être élu au Collège de France, succédant à son
    père Marcel Brillouin.
•   Louis de Broglie lui succéda à la Sorbonne, car Brillouin choisissant de partir au US.

Pierre Auger, Hans von Halban,
    Jules Gueron, Bertrand
  Goldschmit, Lew Kowarski:
des collaborateurs directs des
          Joliot-Curie

Exilés et actifs outre Manche et puis outre-Atlantique
• Bertrand Goldschmit: un des seuls scientifiques français ayant travaillé
  sur le projet Manhattan, en relation avec les laboratoires canadiens.

• Hans von Halban et Lew Kowarski:
    – les collaborateurs directs de Joliot au Collège de France.
    – Ils s’échappent de la France en mai 1940 pour rejoindre l’Angleterre,
      emmenant du radium et des bidons d’eau lourde.

• Von Halban fait ses recherches à Cambridge, puis part au Canada avec
  d’autres réfugiés pour travailler à Montréal sur une partie du projet
  Manhattan. Congédié par L.Groves suite à une visite chez Joliot en
  France en 1944.
• Kowarski part en 1944 à Montréal (intégré dans le projet Manhattan),
  puis à Chalk River, où il dirige la construction de ZEEP, le premier
  réacteur nucléaire du Canada.

• Halban et Kowarski reviennent après la guerre en France et participe à
  la construction de premier réacteur français ZOE, à Fontenay aux Roses.

Bertrand Goldschmidt

Irène et Frédéric Joliot-Curie:
  l’aventure de ZOE après la
            guerre.

Pierre Auger
de Manhattan aux rayons cosmiques

Irène et Frédéric Joliot-Curie
• Très impliqués dans l’étude de la fission nucléaire, la découverte
  de la réaction en chaine et des conditions de réalisation de la
  fission ( « Bataille de l’eau lourde », où Joliot joue son propre
  rôle). Les époux Joliot-Curie ne quittent pas la France: souci de
  santé d’Irène et sauvegarde des équipements de laboratoire par
  Frédéric.

• Joliot figurait dans le comité du Front national universitaire fondé
  à l'appel du PC clandestin en juin 1941 et au printemps 1942, il
  donne son adhésion au PCF, adhésion qui ne fut rendue publique
  qu'à la fin août 1944.

• Joliot prend part en août 1944 à l'insurrection de Paris contre
  l'occupation allemande: cocktail « Joliot-Curie », qui fit des
  ravages contre les chars allemands à la libération de Paris.

• Le Front national le délègue à l'Assemblée consultative provisoire.
  Il y siège jusqu'à sa démission en février 1945 en raison de ses
  autres activités.

Et en Russie

• Evidemment, la situation en Russie est
  bien différente, même si l’antisémitisme
  y est très présent.

• Par contre , la dictature « bolchévique »,
  avec Lénine d’abord, Staline ensuite, ne
  plait pas forcément à tous les savants,
  qui ont souvent des soucis avec le
  régime, dont notamment:
   –   George Gamow (avec Cockroft)
   –   Piotr Kapitza: Nobel 1978
   –   Lev Landau: un immense génie !
   –   Et bien d’autres….

George Gamow (1904-1968)
• George Gamow (4 mars 1904 à Odessa,
  Empire russe - 19 août 1968 à Boulder,
  Colorado, États-Unis) est un physicien
  théoricien, astronome, cosmologiste et
  vulgarisateur scientifique américano-russe.

• Il a proposé la théorie de la radioactivité α
  par l'effet tunnel quantique.

• Il a effectué des grande quantité de
  recherches: la formation des étoiles, la
  nucléosynthèse stellaire, la nucléosynthèse
  primordiale à la suite du Big Bang, le fond
  diffus cosmologique de micro-ondes (un
  des premier à le prédire), et par la suite, la
  génétique au niveau moléculaire….

La rencontre avec les plus grands physiciens en 1928 et 1929

• En 1928: Göttingen avec Max Born, faisant des avancées dans la
  compréhension de la Radioactivité α.

• Deux mois plus tard avec Niels Bohr à Copenhague. Il émet l'idée d'un
  noyau atomique se comportant comme un fluide nucléaire, modèle
  repris presque une décennie plus tard par Bohr.

• En 1929 avec Ernest Rutherford à l'université de Cambridge. Il
  développe l'idée de l'effet tunnel afin de faire interagir des protons pour
  obtenir des noyaux de numéro atomique plus élevé.

•   Il y rencontre John Cockcroft, qui construit peu après le premier
    accélérateur de particules, parvenant ainsi à valider le modèle de
    Gamow en réussissant une transmutation du lithium 7.

• En 1928; Gamow résout la théorie de la radioactivité α par l'effet tunnel
  de la nouvelle mécanique quantique de Schrödinger.

Gamow exilé aux US
• En 1931: retour à Moscou pour faire renouveler son
  visa mais ce dernier est refusé.

• Il travaille alors à l'université de Leningrad en
  physique, mais s'oppose aux conceptions de son
  supérieur hiérarchique, ce qui lui vaut de devoir
  quitter son poste.

• En 1933: Congrès Solvay à Bruxelles (il obtient à sa
  grande surprise un visa) : il quitte alors
  définitivement l'Union soviétique avec sa femme en
  la faisant passer pour sa secrétaire.
• Il obtient un poste de professeur à l'université
  George Washington à Washington, où il travaille sur
  la physique nucléaire, avec Edward Teller, et sur la
  cosmologie.
• Il acquiert la nationalité américaine en 1940.
• En 1943, il participe à la construction de la bombe
  atomique américaine à Los Alamos.

Quelques autres
                                      allemands

• Max Born: une correspondance
    extraordinaire avec Einstein essentielle
    pour la Mécanique Quantique
•   Edwin Schrödinger: un des pères de la
    Mécanique quantique avec Heisenberg
•   Rudolf Peierls: l’assembleur de « Little
    boy »
•   Otto Frisch: la bombe A,
•   Franck Fuchs: l’espion
•   Francis Simon (Sir Francis)….

Une relation
    épistolaire avec
Einstein: fondatrice de
     la Mécanique
       Quantique

Max Born (1882-1970): un des pères de la
                 Mécanique Quantique
•   Max Born (1882 à Breslau - 1970): un physicien allemand: un des pères de la
    Mécanique Quantique.

•   Physicien théoricien remarquable, il est principalement connu pour son
    importante contribution à la physique quantique. Il a été le premier à donner au
    carré du module de la fonction d'onde la signification d'une densité de
    probabilité de présence.

•   Il a partagé le prix Nobel de physique de 1954, avec Walther Bothe, pour ses
    travaux sur la théorie des quanta.

•   Il a été un fantastique professeur; il suffit de voir la liste de quelques uns des
    ses élèves: Victor Frederick Weisskopf, J. Robert Oppenheimer, Walter Elsasser,
    Friedrich Hund, Pascual Jordan, Maria Goeppert-Mayer, (prix Nobel de Physique
    en 1963)….

•   D'origine juive, il doit émigrer en Grande-Bretagne à l'avènement du Troisième
    Reich, d'abord à Cambridge en 1933, puis à Édimbourg où il devient professeur
    en 1936. Il fera néanmoins son retour en Allemagne, pour s'établir à Göttingen,
    en 1953.

Edwin Schrödinger (1887- 1961)
•   Doctorat en physique théorique à l'université de Vienne en 1910.
•   En 1914, habilitation, en1920, assistant de Max Wien, puis Ordentlicher Professor en
    1921, à Breslau.. En 1922: Université de Zurich.

•   En 1926, Schrödinger publie six articles fondateurs de la mécanique ondulatoire: dont
    la fameuse équation de Schrödinger: le pilier de la Mécanique qiantique.

•   En 1927, il rejoint Max Planck à Berlin.

•   En 1933, Schrödinger décide de quitter l'Allemagne, réprouvant le nazisme et
    l'antisémitisme.

•   Il entre alors à l'université d'Oxford et reçoit le prix Nobel (en commun avec Paul Dirac);
    il n'y reste pas longtemps : sa vie privée est critiquée, avec deux femmes et un enfant
    de chacune.
•   En 1934, Schrödinger donne alors des conférences à l'université de Princeton, retour
    en Autriche, à Graz, en 1936, puis exil à Dublin à partir de 1940.

Rudolf Peierls (1907-1995)
(avec Dirac et Pauli à gauche, Frisch et Cockroft à droite)

Rudolf Peierls: né en 1907 dans une famille juive
•   Etudes de physique aux universités de Berlin, Munich (avec Sommerfeld) et
    Leipzig (avec Heisenberg) : doctorat en 1929.
•   Assistant de Pauli à Zurich.
•    De brefs mais nombreux séjours dans tous les grands centres de physique
    théorique d'Europe, Russie incluse.
•   En 1933: une bourse de l'institut Rockefeller pour l’Angleterre: Manchester et
    de Cambridge.

•   De 1937 à 1963: professeur titulaire à l'université de Birmingham: chaire de
    mathématiques appliquées (1937-1945), puis sur celle de physique
    mathématique (1945-1963).

•   En 1940, il coproduit le Mémorandum de Frisch et Peierls démontrant la
    faisabilité d'une bombe atomique transportable par avion.

•   En août 1943, il participe au Projet Manhattan aux États-Unis; il assemble les
    éléments de la future « Little Boy », la bombe larguée sur Hiroshima.

•   Après la guerre, il retourna en Angleterre, à l'université d'Oxford, comme
    professeur de physique théorique de 1963 à sa retraite en 1974.

Klaus Fuchs (1911 – 1988)
•   Klaus Fuchs, fils d’un pasteur luthérien, un militant démocrate et socialiste, puis communiste en 1933.
•   Etudes de mathématiques à l'université de Leipzig (1930-1931), puis aux Universités de Kiel et de Berlin (1933).
•   Echappant à une arrestation en 1933, mais recherché dans toute l'Allemagne, il parvint à étudier pendant cinq
    mois à Berlin, puis à Paris et Édimbourg, où il soutint sa thèse de doctorat, en 1936 sous la direction de Nevill
    Mott. (Nobel de physique 1977)
•   Arrêté en 1940, en tant que " suspect allemand " il est transféré dans un camp militaire au Canada pendant
    environ huit mois.
•   Retour en Grande-Bretagne comme scientifique chercheur au Ministère de la défense britannique, il obtient en
    1942 la nationalité britannique.
•   Il avait été envoyé dès 1941 par le gouvernement britannique aux Etats-Unis, dans le cadre des programmes de
    recherche sur la bombe atomique où la Grande -Bretagne mettait à disposition des Etats-Unis des savants et
    chercheurs, déjà employés dans les programmes de recherche connectés au projet Manhattan.
•   Il travaille au laboratoire national de Los Alamos et à l'établissement de recherche atomique d'Harwell.
•   Recruté par l'agent du NKVD Alexandre Feklissov en 1941 et espionnage scientifique pour l’URSS.
•   Retour en Grande-Bretagne en 1945 : il devient un des dirigeants du centre de recherches atomiques de Harwell
    entre 1946
•   Arrestation en 1950 comme espion soviétique, qu’il avoue. Condamné, en 1950, à 14 ans de prison; son
    arrestation fut à l'origine de l'affaire Rosenberg.
•   Il évite l'emprisonnement à perpétuité prévu pour ce genre de crime, car l'URSS était considérée comme une
    alliée lorsque Fuchs fut recruté par l'Union soviétique.
•   En 1959, après 9 ans de prison, il est libéré pour bonne conduite et retourne en Allemagne de l’Est.

•   Il y devient un des cadres dirigeants du programme atomique est - allemand et il travaille au centre de recherches
    fondamentales atomiques à Rossendorf, près de Dresde.
•    Il reste directeur de ce centre jusqu'en 1979, date à laquelle il prend sa retraite, assimilé au grade et fonction de "
    Professor Doktor" des universités est-allemandes .

Klaus Fuchs après la guerre
• Il est membre du comité central du S.E.D. (parti communiste est-
  allemand) à compter de 1967 et fut également membre de l'Académie
  des Sciences de la République démocratique allemande.
• Les autorités est -allemandes lui ont donné de nombreuses décorations
  ou récompenses, dont l'Ordre de Karl Marx, plus haute distinction civile
  de l' ancienne Allemagne de l'Est et le titre de " scientifique éminent du
  peuple".

• Il meurt le 28 janvier 1988 à Berlin-Est: à son décès, l'agence de presse
  est-allemande publia une longue note rappelant les étapes de sa vie mais
  où ne figurait aucune donnée sur la période de 1941 à 1950, où Klaus
  Fuchs donna des renseignements de très haut niveau aux services de
  recherche atomique soviétique et qui permit ainsi à l'Union Soviétique de
  mettre au point la première bombe atomique de type A en 1949, faisant
  gagner environ deux ans d'études et de recherches à l'Union Soviétique.
• En 1953, la Russie soviétique réussit la première bombe de type H,
  précédant d'un an les Etats-Unis .

Niels Bohr (1885-1962)
•   Né en 1885 à Copenhague, le Danois Niels Bohr est
    l'une des figures marquantes de la physique du
    20ème siècle.

•   Un des créateurs de la théorie quantique avec son
    modèle atomique en 1913.

•   Une influence immense sur les créateurs de la
    mécanique quantique comme Werner Heisenberg,
    Wolfgang Pauli et Edwin Schrödinger.

•   Introduction du concept de complémentarité pour
    l'interprétation de la mécanique quantique ainsi
    qu'une des premières théories des réactions
    nucléaires avec les modèles de goutte liquide et de
    fission pour le noyau.

•   Prix Nobel en 1922 et infatigable promoteur de la
    paix dans le monde, il est mort en 1962, toujours à
    Copenhague.

Bohr pendant la guerre
• En 1943, Bohr s'échappe du Danemark
  occupé: il y est menacé en raison des origines
  juives de sa mère.
• Il gagne la Suède avec l'aide de la résistance
  danoise. De là, il est conduit clandestinement
  en Angleterre.
• Il gagne ensuite les États-Unis, où il travaille
  au Laboratoire national de Los Alamos dans le
  cadre du projet Manhattan.

• Après la guerre, il rentre à Copenhague et
  milite pour une utilisation pacifique de
  l'énergie nucléaire, en particulier avec la
  création du Laboratoire national Risø en 1956,
  ce qui lui vaut d'être lauréat de l'Atoms for
  Peace Award en 1957.

• Il participe également à la formation du
  Centre européen pour la recherche nucléaire
  (CERN).

Emmy Noether: « la maman des thésards »
        (1882 Erlangen – 1935 Princeton)
     « A creative mathematical genius » selon Einstein

« Mademoiselle Noether est la
plus grande mathématicienne qui
a jamais vécu, et le plus grande
femme scientifique vivante, tous
domaines confondus, et une
savante du même niveau, au
moins que Madame Curie. »

d’après le grand mathématicien
Norbert Wiener (phrase écrite
avant la mort d’Emmy en janvier
1935)

Emmy Noether a suscité
                    l’admiration d’Einstein et de Hilbert
                              pour ses travaux
•  Etudes universitaires (non sans difficultés d’intégration) à Erlangen où son père
   est professeur de Mathématiques: thèse sur la formalisation du concept de
   symétrie. (Directeur Paul Gordan)
• Emmy n’est pas recrutée à Erlangen.
• Habilitation à Göttingen en coopération avec David Hilbert et Félix Klein, les
   deux plus grands mathématiciens de l’époque.
• Elle n’est pas recrutée à Göttingen, malgré le soutien de Hilbert; mais elle y
   enseigne sans salaire.
• Mise au point du fameux « Théorème de Noether », qui met en relation les
   symétries en physique, les principes de conservation, la relativité. Ce théorème
   a une importance essentielle en Relativité et en Mécanique Quantique.
• 1933: Chassée de l’Université allemande par les Nazis: femme et juive !
Emmy se rend aux USA, comme d’autres scientifiques, avec une bourse de la
Fondation Rockefeller. Elle donne des cours à « l’Institut for Advanced Study » de
Princeton, mais ne réussit jamais à y trouver un poste malgré la présence et le
soutien d’Einstein, qui la qualifie de « A creative mathematical genius »

L’aide aux scientifiques:
- Louis Rapkine et Henri Laugier:
 l’aide aux scientifiques français
   - Frederick Lindenmann (Lord
     Cherwell) au Royaume Uni
  (« le lobe scientifique de mon
    cerveau », d’après Churchill)

« Die Deutsche Phyzik »
•   Mise en avant par les nazis pour montrer qu'il y a eu une
    science nationale-socialiste.
•   L'imbrication de la physique et de la politique sous le
    Troisième Reich: une adhésion totale aux théories nazies ou
    aux cas isolés de résistance avérée (comme celui de Max
    von Laue ou Max Planck….).

•    La « Deutsche Physik » est due à l'amertume de deux
    anciens lauréats du prix Nobel, Philipp Lenard et Johannes
    Stark, apparaissant comme les tenants de la physique
    classique par opposition à la physique moderne.

•    Ils avaient perdu un certain crédit au sein de la
    communauté scientifique sous la République de Weimar et
    qui espéraient retrouver une reconnaissance sociale sous le
    Troisième Reich.

•   Lenard et Stark perdent de leur influence à partir de 1936,
    l'année même où Werner Heisenberg, Hans Geiger et Max
    Wien adressent une pétition contre les effets néfastes de la
    Deutsche Physik au Ministre de la Science du Reich.

Les scientifiques allemands qui restent.
•   Le régime nazi a pu compter sur la collaboration plus ou moins active, d'éminents
    physiciens comme Max Planck, Werner Heisenberg, Arnold Sommerfeld, Hans Geiger,
    Walther Gerlach, Walther Bothe, Friedrich Hund, Pascual Jordan….

•   Les scientifiques allemands faits prisonniers lors de l’opération Alsos et retenus à Farm
    Hall en Angleterre, sous écoute:
     – Erich Bagge (1912-1996)
     – Kurt Diebner (1905-1964)
     – Walther Gerlach (1889-1979), découvreur de la quantification du spin avec Otto
         Stern en 1922 (expérience de Stern et Gerlach).
     – Otto Hahn (1879-1968), prix Nobel de chimie 1944, père de la "chimie nucléaire"
     – Paul Harteck (1902-1985)
     – Werner Heisenberg (1901-1976), prix Nobel de physique 1932, un des fondateurs
         de la mécanique quantique
     – Horst Korsching (en) (1912-1998)
     – Max von Laue (1879-1960), prix Nobel de physique 1914
     – Carl Friedrich von Weizsäcker (1912-2007)
     – Karl Wirtz (1910-1994)

•   A lire: « Pourquoi Hitler n’a pas eu la bombe atomique », Nicolas Chevassus-au-Louis,
    Economica

Les allemands qui sont partis vers l’URSS

Le « fameux pacte des 4 »: un engagement d’établir un
contact avec les Russes.
• Manfred von Ardenne, directeur de son laboratoire privé à
   Berlin,
• Gustav Hertz, lauréat du prix Nobel en 1925: directeur du
   Laboratoire de recherche Siemens à Berlin,
• Peter Adolf Thiessen, professeur à l'Université Wilhelms-
   Friedrich (aujourd'hui l'Université Humboldt de Berlin) et
   directeur d’un Kaiser-Wilhelm Institut de Berlin
• Max Volmer, professeur et directeur de l'Institut de chimie
   Physique à l'université technique de Berlin.

Les objectifs de leur pacte étaient de trois ordres : (1) prévenir
le pillage de leurs instituts, (2) continuer leur travail avec une
interruption minimale, et (3) se protéger des poursuites pour
tout acte politique passé.

Manfred Von Ardenne (1907-1997)
• Von Ardenne a travaillé sur le programme de
  fission allemand;
• Il est un des inventeurs du Microscope à
  électrons (Scanning Electron Microscope)

• Le 19 mai 1945, le gouvernement soviétique
  propose à Von Ardenne de prendre en charge un
  grand institut de recherche en URSS. Deux jours
  plus tard, Von Ardenne, sa femme, son beau-
  père, sa secrétaire Elsa Suchland et sa famille
  sont transportés à Moscou.

• Manfred Von Ardenne sera l’un des acteurs
  essentiels dans l’élaboration des bombes
  atomiques soviétiques.

• Il revient en Allemagne de l’Est après la guerre
  et s’installe à Dresde, pour y devenir un grand
  industriel.

Le « Projet Manhattan »

Le projet Manhattan

Les chefs du projet:
     L.Groves et R.Oppenheimer
Le réacteur de Chicago: Enrico Fermi

Le projet Manhattan
•   Le projet Manhattan, ainsi nommé en raison de la présence, à New York, de son
    principal bureau de liaison, fut sans conteste l'un des projets les plus importants
    de la Seconde Guerre mondiale.
•   Un budget de l'ordre de 2 milliards de dollars (soit près de 26 milliards de dollars
    2012)
•   90 % consacrés à la construction des usines et à la production des matériaux
    fissiles,
•   130.000 personnes mobilisées,
•   Une trentaine de sites ultrasecrets disséminés dans tous les Etats-Unis...

•   Sept années durant, militaires et savants collaborèrent pour mettre au point une
    arme dotée d'une capacité de destruction sans équivalent et sur laquelle plusieurs
    pays - la France, la Grande-Bretagne, l'Allemagne -avaient commencé à travailler
    dès les années 1930.
•   La peur que l'Allemagne nazie soit la première à mettre au point « la » bombe
    explique d'ailleurs en partie l'importance des moyens affectés au projet par
    Washington.

•   Si les Etats-Unis gagnèrent la course à l'atome, c'est aussi parce qu'ils purent
    s'appuyer sur des scientifiques venus du monde entier et dont beaucoup avaient
    fui les persécutions nazies avant le début de la guerre.
•   La puissance industrielle et financière doublée d'une exceptionnelle concentration
    de matière grise : tels furent les deux moteurs du projet Manhattan...

Les sites du projet Manhatten

Deux centres de recherche gigantesques:
        Hanford et Los Alamos

Objectif: la
 bombe A

Bibliographie
• « Savant cherche refuge » Sébastien Balibar Odile
  Jacob
• « La guerre des scientifiques » Jean-Claude
  Foucrier, Perrin
• « La science sous le Troisième Reich, Josiane Olfft-
  Nathan, Seuil
• « Pionniers de l’atome », Bertrand Goldschmidt,
  Stock
• « Pourquoi Hitler n’a pas eu la bombe » Nicolas
  Chevassus-au-Louis, Economica
• « Le mystère Pontecorvo » Franck Close,
  Flammarion
• Correspondance Einstein-Born 1916-1955, Seuil

Merci de votre aimable attention

 Marie Curie et ses filles Irène et Eve,
            Lise Meitner
            … et Trinity….

     « gkugel@orange .fr »