LE CONCEPT D'ATOME DEPUIS CENT ANS

Les chimistes ont adopté dès le milieu du xixe siècle la théorie atomique alors que la plupart des physiciens, sous l'influence de la philosophie positiviste, lui étaient restés hostiles. Cependant, la théorie cinétique des gaz a été édifiée dès la 2e moitié du xixe siècle par Clausius et par Maxwell et a conduit Boltzmann à développer la mécanique statistique et à donner une interprétation probabiliste de l'entropie qui a conduit Planck à la découverte du quantum d'action. Le nombre d'Avogadro dont l'ordre de grandeur avait été indiqué dès 1865 par Loschmidt a pu être déterminé entre 1870 et 1920 par une dizaine de méthodes indépendantes avec une précision croissante. En France, Jean Perrin a exercé, par ses recherches personnelles et par ses écrits, un rôle déterminant pour faire triompher la théorie atomique. Paul Langevin a montré que les méthodes de Boltzmann permettaient de donner une interprétation théorique des lois du paramagnétisme établies expérimentalement par Pierre Curie. La technique des jets atomiques, inventée en 1911 à Paris par Louis Dunoyer, a conduit à des développements qui ont joué un rôle fondamental en Physique atomique : expérience de Stern et Gerlach, spectroscopie des radiofréquences par la méthode de Rabi, découverte du Lamb-shift. L'avènement de la mécanique ondulatoire et les développements de la mécanique quantique ont montré que les atomes, objets de la réalité microphysique, ont des propriétés très différentes des objets macroscopiques, propriétés qui tiennent au principe d'indétermination. Ce principe oblige le physicien à renoncer aux concepts de discernabilité des particules et de leur permanence dans l'espace-temps, mais en revanche la mécanique ondulatoire introduit en physique atomique les notions de phase et de cohérence qui se traduisent par des propriétés nouvelles de la matière à l'échelle macroscopique.As far back as the middle of the 19th century, chemists adopted the atomic theory but it still met with the hostility of most of the physicists influenced by the positivist philosophy. However, the kinetic theory of gases had been set up in the second half of the 19th century by Clausius and Maxwell and led Boltzmann to the development of statistical mechanics and to a probabilistic interpretation of entropy ; this, in turn, led Planck to the discovery of the quantum of action. The Avogadro number, the magnitude of which had already been indicated by Loschmidt in 1865, was determined betwen 1870 and 1920 by about ten independent methods of increasing accuracy. In France, Jean Perrin, through his personal researches and his writings played an important role in the success of atomic theory. Paul Langevin pointed out that the methods of Boltzmann allowed a theoretical interpretation of the laws of paramagnetism, experimentally established by Pierre Curie. The technique of atomic jets, invented, in Paris ; in 1911, by Louis Dunoyer, led to developments which played a fundamental role in atomic physics, e. g. the Stern and Gerlach experiment, the spectroscopy of radiofrequencies by the Rabi method and the discovery of the Lamb-shift. The advent of the wave mechanics of Louis de Broglie and the developments of quantum mechanics showed that atoms, microphysically real objects, due to the principle of indetermination. This principle compels physicists to give up the concepts of the distinguishability of particles and of their permanence in space-time. But on the other hand the wave mechanical ideas of phase and coherence, introduced in atomic physics, lead to new properties of matter on the macroscopic scale