L'atome expliqué à mes petits-enfants

Quel est le fromage préféré des physiciens ? La tome ! Ce calembour qui ouvre la conversation n’est pas des plus subtils mais ne sacrifie en rien la grande rigueur avec laquelle le physicien Jean-Marc Lévy-Leblond nous entraîne avec ses petits-enfants dans la longue histoire atomique… jusqu’à l’étymologie de la tome, tout de même.

L’atome est un concept philosophique qui vient de loin. Épicure notamment, se demande si la matière est divisible à l’infini : non, car sinon comment expliquer la permanence des choses ? Il faut une plus petite composante indivisible des corps : l'atome. Ce concept devint une hypothèse, à partir de laquelle le monde était décrit, puis une théorie, et l’atome fut ensuite vraiment découvert… plus de deux millénaires après Démocrite et Épicure. S’il n’est en réalité pas indivisible, il demeure la plus petite composante d’un corps combinable avec une autre. Il forme les molécules, et avec elles la matière. L'ensemble du monde dans sa diversité est la combinaison de seulement une centaine d’atomes différents. L’atome ouvre donc toute la compréhension du monde.

Les explications de Lévy-Leblond s’accompagnent de schémas, métaphores, calculs ou anecdotes. Électrons et nucléons – qui composent les atomes –, molécules, table de Mendeleïev, bombe atomique, ballons à hélium, eau qui bout… : tout s’éclaire aux yeux des petits-enfants. Et du lecteur. Et l’on partage l’émerveillement commun du scientifique aguerri et de l’enfant novice devant la logique du monde. L’exemple de Mendeleïev, qui conçut le classement des atomes, est marquant : par déduction, il laissa des cases vides à son tableau pour les éléments encore inconnus mais qui devaient nécessairement exister ; depuis, toutes les cases ont été remplies et aucun atome supplémentaire n’a été découvert. C’est ainsi que l’on se prend à trouver la physique belle. De quoi enthousiasmer les plus réticents !