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ossier
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Willis E. Lamb, auteur de
la théorie du laser à gaz
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Augustin Fresnel
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(théorie électromagnétique, 1864),
Heinrich Hertz (découverte des
ondes électromagnétiques, 1887).
L’expérience, notamment celle de la
mesure de la vitesse de la lumière
dans l’eau par Hippolyte Fizeau et
Léon Foucault (1850), va trancher en
faveur de ce deuxième camp.
Le trouble sera ensuite jeté par la théorie de l’émission
du corps noir par Max Planck, en 1900, et surtout par
l’interprétation de l’effet photoélectrique développée par
Albert Einstein, motif de son prix Nobel en 1921. Il fallut se
résoudre à trouver une synthèse entre les deux points de vue.
Cette synthèse, connue sous le nom de théorie quantique
du rayonnement (électrodynamique quantique, Dirac, 1927),
a ainsi introduit le concept de quanta de lumière, plus tard
appelés photons.
Une interprétation courante de cette théorie a fait croire, à
tort, que les photons pouvaient être des particules
conservant leur identité au cours de leur
propagation dans l’espace. Ce point
de vue a été dénoncé et démystifié
par le prix Nobel américain Willis
E. Lamb (Anti-photon, 1995),
qui a même parfaitement décrit
l’effet photoélectrique sans photon.
La lumière n’a pas de masse, c’est
du mouvement « à l’état pur », elle ne
correspond à aucune particule localisable. La notion de
photon est donc très ambiguë, à tel point que Lamb a suggéré
qu’un « permis d’utiliser cette notion devrait être attribué » !
Ce permis a bien sûr été accordé à Alain Aspect, qui nous
décrira les expériences qui plaident pour la quantification du
champ de rayonnement. Nous verrons plus loin comment la
notion de photon peut être associée en tant que quantum
d’énergie à celles de mode de propagation et d’oscillateur
harmonique. Une façon plus radicale mais minimaliste de
trancher le débat sur la nature du photon a été suggérée,
entre autres, par Roy Glauber (pionnier de la théorie