Saturday, March 20, 2010

Des prix Nobel – une Physique 1904 (le Lord Rayleigh)

Comme vous savez les habituels, dans la série les Prix Nobel nous parcourons ces récompenses, dans les catégories de Physique et de Chimie, le long de l'histoire depuis son commencement en 1901. De cette façon, d'un côté, nous avançons dans les deux sciences comme la communauté scientifique l'a fait le long du XXe siècle (et après le XXIe), et par l'autre nous profitons de l'occasion pour compléter la description historique de chaque découverte avec l'autre de vision un peu plus moderne et vulgarisatrice au sujet du sujet dont il s'agit.

Le cas de 1904 est spécial par deux raisons. En premier lieu, parce que les prix de Physique et de Chimie, dans un certain sens, solapan. Ils ont été octroyés à deux hommes de science qui ont collaboré ensemble aux sujets dans lesquels la séparation entre les deux sciences est très diffuse. D'où le fait que n'est pas trop important auquel de deux l'a donné lequel Je Récompense et, en fait, la sensation générale qui me laisse 1904 est précisément la poursuite de cela “desdibujar des lignes” entre les sciences à un niveau microscopique de celle que nous avons parlée maintes fois dans des recettes précédentes de la série, puisqu'il s'agit de la période d'apogée de la Chimie physique et la connexion entre le monde macroscopique et le microscopique.

Un lord Rayleigh
John William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919).

La deuxième raison par laquelle 1904 est spéciale, dans le cas du Prix Nobel de Physique, consiste en ce que nous avons déjà parlé de la découverte et de la manière dans laquelle il a été réalisé, de manière que cet article sera très court (en échange, j'essaierai de publier celui de Chimie plus bientôt que d'une coutume), et il essaiera de compléter fondamentalement l'information que nous avons déjà donné dans Le Tamis avec l'"additionnelle" que nous avons l'habitude de donner dans cette série, particulièrement le discours de présentation de 1904, comme toujours ancienne, anachronique, pédante … délicieux. La description de la découverte, comme je dis, il est dans l'article de l'argon.

Le Prix Nobel de Physique de 1904 a été octroyé à John William Strutt, Lord Rayleigh, dans des mots de l'Académie Réelle Suédoise des Sciences,

Par ses investigations sur la densité des gaz les plus importants et sa découverte de l'argon dans une connexion avec ces études.

Oui, tu le vois déjà : si tu es un tamicero vieux, tu connais déjà le bon Strutt et comment il a découvert la présence de l'argon dans l'atmosphère terrestre. Si un jour nous publions cette série en forme d'un livre, ce chapitre se nourrira, donc, de la série Il connaît tes éléments, avec l'information sur cet article combinée avec les ajouts de celui-ci. Si tu n'as pas lu l'entrée sur l'argon, ou tu ne la rappelles pas, je te recommande que tu le fasses, puisque le reste de celle-ci suppose que tu connaisses la découverte et le papier de Lord Rayleigh dans lui.

Un lord Rayleigh et Lord Kelvin
Deux titans : Un lord Rayleigh et Lord Kelvin.

Il est certain qu'il s'agit d'un prix moins glamour que le dernier de ce que nous parlons dans la série, celui des radiations un alpha, un bout de corde et un gamma, mais le Prix et Rayleigh mettent en évidence quelque chose qui est essentiel pour le progrès scientifique : le génie et, encore plus, la méticulosité dans l'expérimentation.

Un lord Rayleigh dans son laboratoire
Un lord Rayleigh dans son laboratoire.

Rayleigh était, indubitablement, un type brillant et aux multiples facettes. Le long de sa vie il a réalisé des investigations et des avances dans des branches multiples de la Physique : une viscosité, une optique, une hydrodynamique, une capillarité, une élasticité, un son, une électrodynamique, une physique de l'air, une théorie ondulatoire, etc. Il était de plus un bon professeur, écrivait bien très bien … mais un peu moins visible et parfois passé par hauteur c'était sa plus grande vertu, au moins dans ce qu'à l'avance scientifique il concerne.

Strutt était un expérimentateur minuciosísimo; son Nobel, et le fait qu'aujourd'hui nous connaissons l'objet de sa découverte, il découle fondamentalement de ce fait, puisque c'est la mesure extrêmement soigneuse de la densité des gaz atmosphériques qui a déchaîné l'étincelle de sa découverte. Et, à partir de cette mesure, la capacité du physicien expérimental de dessiner les expériences qui extraient des conclusions au sujet d'elle. Un peu très pareil nous dirons, dans quelques jours, de Ramsay, le collège de Rayleigh qu'il a reçu le Prix Nobel de Chimie de la même année.

De manière que nous célébrions ensemble la grandeur de la réussite de Strutt, et l'esprit inquisitif d'hommes de science comme lui, qui ne restent pas contents quand les choses ne s'encastrent pas parfaitement, bien qu'il soit par 0,5 % de différence; qui dessinent des expériences pour scruter les raisons de ces différences, et qui finissent par voir les choses que les autres ont n'eues pas vues avant ceux-ci, comme les tonnes et les tonnes d'argon qui nous entoure et de celles que, jusqu'au Lord Rayleigh, nous avions été tout à fait ignorants.

Il imagine c'est pourquoi, à Stockholm, la salle pleine à déborder, et la voix de J. E. Cederblom, Président de l'Académie Réelle Suédoise des Sciences, qui s'adresse au public en disant :

Sa Majestad, Votres Altesses Réelles, des dames et des gentlemen.

L'Académie Réelle Suédoise des Sciences a décidé d'octroyer le Prix Nobel de Physique de l'année présente à Lord Rayleigh, professeur en Royal Institution de Londres, par ses investigations sur la densité des gaz les plus importants, et par sa découverte de l'argon, l'un des résultats de ces investigations.

D'entre les problèmes de la science physique-chimique qui ont spécialement réveillé l'intérêt des hommes de science, la nature et la composition de l'air atmosphérique a toujours eu une position proéminente. Pendant des siècles, ce problème a été l'objet de digressions pointues et d'investigations expérimentales détaillées, avec ce que son histoire nous fournit une image très nette du développement de ces sciences dans son ensemble, étroitement mis en rapport, comment ça va, avec le progrès réalisé sur les champs distincts de la Physique et de la Chimie. La cause du manque d'avances, qui dans des époques précédentes découlait pas seulement des idées incorrectes fermement établies, mais aussi par un manque de travail expérimental, c'est évident, et il explique le fait que pendant le XVIIe siècle ne sont pas arrivés à la solution du problème les hommes de science de la taille de Boyle, de Mayow et Hale; un siècle a seulement passé par la solution plus tard, après les découvertes de Priestley, Black, de Cavendish et, surtout, de Lavoisier, d'une manière que pas seulement alors, mais même très peu fait, il se considérait terminé.

Dans ces circonstances il est naturel que la découverte d'un nouveau composant de l'air, l'un qui existe dans une quantité considérable d'autour d'un pour cent, a réveillé un étonnement grand et justifié. Comment est-il possible, se demandaient-ils, les gens qui devant tant d'avances dans les méthodes physiques et chimiques d'observation de l'actvualidad, ce gaz est resté tant de temps sans être observé ? La réponse à cette question est pas seulement dans l'indifférence étrangère à la recherche chimique qui caractérise cela época1, mais aussi au fait dont les investigations des propriétés physiques de gaz atmosphériques il n'y avaient pas alcanzao avant de degré élevé de précision que le Lord Rayleigh a obtenue par la suite.

C'est spécialement certain dans le cas de la détermination de la densité. On a montré que l'azote isolé à partir de l'air est invariablement plus lourd que le produit depuis ses composés chimiques. Puisque la différence est d'au moins 0,5 %, il n'y a pas de doute de l'existence de cette différence, puisque la précision de l'appareil de mesure une ère telle que l'erreur possible était d'une partie cinquantième de cette valeur. Puisque entre ces deux types d'azote – d'un côté l'atmosphérique, par l'autre l'obtenu de composés chimiques – il y a une différence définie de densité, la question a surgi : quelle pourrait être la cause de cet état propre de choses ? Elles ont passé un examen, toutes les circonstances possibles de l'investigation qui pourraient avoir eu une influence à ce sujet, mais il a passé par la conclusion de ce que cette influence n'est pas suffisante pour expliquer la différence observée, de manière que, selon l'opinion du Lord Rayleigh, il y eût seulement une possibilité à savoir, que l'azote atmosphérique n'était pas un élément simple, mais une combinaison d'azote pur et d'un autre élément plus lourd et jusqu'alors inconnu.

D'être ainsi, il devrait être possible d'isoler ce gaz de quelque façon ou l'autre. Les méthodes – des physiciens et des chimistes – pour l'obtenir se connaissaient bien en principe, mais le problème n'était pas d'obtenir seulement le nouveau gaz dans la forme la plus pure possible, mais aussi dans une quantité suffisante pour réaliser une investigation détaillée de ses propriétés essentielles. Ces épreuves ennuyeuses et complexes ont été conjointement réalisées par le Lord Rayleigh et Sir William Ramsay, et ils ont pas seulement résulté dans l'épreuve digne de foi de ce que le nouveau gaz est présent d'une forme dans l'air, mais de plus ils ont réussi à établir une connaissance profonde de ses caractéristiques chimiques et physiques.

Le temps dont je dispose ne me permet pas de se rendre compte détaillé de ces questions, bien qu'ils sont indubitablement importants et intéressants, mais je suis permis d'attirer son attention au fait dont, en plus de la grande importance de la découverte d'un nouvel élément, celui-ci est d'un intérêt spécial dû aux investigations purement physiques dans celles qui sont basées, les investigations qui – pas seulement sur l'azote mais sur d'autres gaz importants – se caractérisent par une délicatesse et une précision qui ne se trouve pas souvent dans l'histoire de la Physique. En tenant en compte, de plus, que la découverte de l'argon est l'une des causes des brillantes découvertes de la part de Sir William Ramsay de l'hélium et d'autres soi-disant “gaz nobles” qui se sont produits peu après, nous pouvons assurer sans doute que le travail de Lord Rayleigh consiste d'un caractère si fondamental en ce que la remise du Prix Nobel de la Physique à cet homme de science doit être reçue par une satisfaction sincère et complètement justifiée, encore plus mis que cette partie de son travail est seulement un chaînon dans une longue chaîne d'investigations remarquables avec lesquelles, de divers points de vue, il a enrichi les Sciences Physiques, et qu'ils consistent de telle nature en ce qu'ils assurent une position proéminente dans son histoire par tous les temps.

En plus du discours de présentation du Prix que tu viens de lire, si tu te débrouilles dans la langue de Shakespeare je lirais aussi le discours du propre Rayleigh après avoir reçu le prix, parce qu'il est également fascinant si te plaisent ce type de choses comme (et, s'ils ne te plairont pas, tu ne viendrais pas d'avaler ce que tu viens de lire: une vérité ?).

Dans quelques jours, le Prix Nobel de Chimie de 1904, octroyée à l'ami et le collaborateur de Strutt, Sir William Ramsay.

Pour plus savoir :

  1. Il est curieux que Cederblom dit cela devant les avances terribles chez une chimiste de l'époque; je soupçonne qu'il se réfère aux décennies précédentes, mais je ne le sais pas.
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