64 / 92
37 38
64
La Lettre
© B.Eymann - Académie des sciences
Alain Aspect
Membre de l’Académie des sciences – section
Physique
–,
directeur de recherche émérite au CNRS, professeur à l’Institut
d’optique et à l’École polytechnique
Il y a 350 ans, Colbert invitait les grands savants de
l’époque à rejoindre l'Académie des sciences. L'un des
plus éminents, Christiaan Huygens, né en 1629 et éduqué
aux Pays-Bas, avait étudié Descartes, Pascal et Fermat,
et déjà produit des résultats majeurs en mécanique, en
mathématiques et en astronomie. Il accepta de venir
s'établir à Paris où il résida jusqu'à la mort de Colbert et
la révocation de l'Édit de Nantes, évènements qui le conduisirent à regagner sa patrie, où il finit ses
jours.
Naissance du modèle ondulatoire
En 1672, Huygens prit connaissance des travaux de Newton sur le modèle corpusculaire de la lumière.
À l'époque, le problème majeur était de trouver un modèle justifiant les lois de la réflexion et de la
réfraction, qui avaient été énoncées indépendamment par Descartes et Snell. On comprend aisément
qu'un corpuscule rebondissant sur un miroir soit un bon modèle pour décrire le fait qu'un rayon lumineux
se réfléchit de façon symétrique par rapport à la normale, mais le défi est de comprendre pourquoi le
rayon réfracté se rapproche de la normale lorsqu'il passe de l'air vers un milieu plus dense comme l'eau
ou le verre. Newton l'explique en invoquant l'attraction par le milieu dense : les particules de lumière sont
accélérées perpendiculairement à l'interface, et la trajectoire se rapproche de la normale. Mais Huygens
cherche un modèle qui rende compte de tous les phénomènes connus, et notamment du phénomène de
double réfraction, que l'on observe avec certains cristaux comme le spath d'Islande. En 1678, il découvre
qu'un modèle ondulatoire répond à cette exigence, contrairement au modèle corpusculaire de Newton.
Malgré sa valeur, le modèle ondulatoire d'Huygens présenté dans son
Traité de la lumière
va être
ignoré par la plupart des savants pendant plus d'un siècle. S'ils adoptent sans discussion le modèle
corpusculaire, c'est en raison du prestige immense de Newton, qui avait su expliquer le mouvement des
Des ondes d'Huygens aux photons
d'Einstein : une étrange lumière