Une vue d'artiste du Big Bang, à ne pas prendre au pied de la lettre car le Big Bang n'est très probablement pas une explosion dans un espace-temps pré-existant. © SantaPa design, Fotolia
Sciences

Ces scientifiques nés en Ukraine ont changé le monde

ActualitéClassé sous :Astronautique , George Gamow , Sergueï Korolev

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[EN VIDÉO] Les secrets de la mission Planck  Le satellite Planck constitue une formidable machine à remonter dans le temps, capable de nous livrer plusieurs secrets sur l'origine, la structure et la composition de l'univers. Les cosmologistes et les astrophysiciens l'ont utilisé pour cartographier sur la voûte céleste, avec une précision inégalée, les fluctuations de température et de polarisation de la plus vieille lumière du monde, celle du rayonnement fossile. Cette vidéo réalisée par le consortium HFI-Planck, l'agence de communication Canopée et avec l'aide de Jean Mouette, de l'IAP (Institut d'astrophysique de Paris), nous explique en quoi consiste cette mission. 

Bien des scientifiques célèbres du XXe siècle étaient originaires de l'Europe centrale ou de l'Europe de l'Est. Voici quelques exemples parmi ceux qui sont nés en Ukraine et qui ont révolutionné non seulement notre vision du monde mais le monde dans lequel nous vivons lui-même.

Beaucoup de gens l'ignorent sans doute mais bien des scientifiques qui ont profondément marqué le XXe siècle sont nés sur des territoires qui sont aujourd'hui en Ukraine. La précision est d'importance car certains pourraient pour d'autres raisons être qualifiés de Russes ou de Polonais notamment. Voyons-en trois exemples.

Il y a d'abord George Gamow, né le 4 mars 1904 à Odessa et qui décédera le 19 août 1968 à Boulder, Colorado (États-Unis), que le grand public connaît sans doute surtout comme l'un des pères de la théorie du Big Bang. En effet, si tout commence vraiment avec Georges Lemaître dans les années 1930 qui non seulement pose les bases de la théorie relativiste du Big Bang, anticipant dans la foulée les travaux en cosmologie quantique de chercheurs du calibre de Hawking, c'est bel et bien Gamow et ses collaborateurs qui développent la partie concernant la nucléosynthèse primordiale des éléments chimiques et qui anticipent, notamment dans le cas de Ralph Alpher, l'existence du rayonnement fossile primitif.

George Gamow après 1940 aux États-Unis. © Regents of the University of Colorado

Du Big Bang au vivant

Si Gamow a commencé à étudier les sciences à l'université d'Odessa, un tournant dans sa formation se produit sans doute quand il arrive à Saint-Pétersbourg où il deviendra l'ami et le condisciple du légendaire Lev Landau, aussi étudiant à cette époque dans les années 1920. Gamow voulait travailler initialement dans le domaine de la relativité générale avec Alexandre Friedmann qui malheureusement décède quelques mois après l'arrivée de Gamow en septembre 1922.

C'est finalement avec la physique nucléaire que Gamow va se faire un nom, notamment en découvrant l'effet tunnel en mécanique quantique, une des clés pour comprendre l'origine de l'énergie des étoiles via les réactions de fusion thermonucléaire.

Gamow fuira l'État soviétique pour émigrer aux États-Unis, ce qui le conduira à travailler sur la bombe à hydrogène. Au début des années 1950, il s'intéresse comme Schrödinger à la nature physique et chimique de l'hérédité et certaines de ses idées vont influencer, tout comme dans le cas de Schrödinger, la découverte et les travaux sur la structure de l'ADN faits par Francis Crick et James Watson en 1953.

Georges Gamow était aussi un remarquable vulgarisateur des sciences notamment avec le livre « Un, deux, trois... l'infini », qui n'est pas sans rappeler en plus simple le fameux ouvrage de Roger Penrose « À la découverte des lois de l'univers », mais on pourrait citer aussi la série d'ouvrages avec Mr. Tompkins.

Une présentation de la vie de Stanislaw Ulam. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en polonais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © IPNtvPL

De la théorie des ensembles à la bombe à hydrogène

Passons maintenant au cas de Stanislaw Ulam, mathématicien de génie né le 13 avril 1909 dans l'actuelle ville de Lviv, en Ukraine, mais qui a longtemps été considérée comme une partie de la Pologne sous le nom de Lwów.

Ulam était un de ces génies universels capables d'apporter des contributions à toutes les branches non seulement des mathématiques mais des sciences en général. Futura lui avait consacré une biographie à laquelle nous vous renvoyons, en plus de la vidéo ci-dessus. Tout récemment, un film lui a été consacré, le présentant au moment où il va découvrir la clé du fonctionnement de la bombe à hydrogène aux États-Unis.

1942, Nouveau-Mexique. Stan Ulam, mathématicien polonais, rejoint un groupe secret de chercheurs venus du monde entier pour collaborer à la création de la bombe à hydrogène. Loin de sa famille restée en Europe et tiraillé entre questionnement éthique, avancée scientifique et urgence politique, il prend part à un épisode crucial de l’Histoire. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Rezo Films

Mais voici ce que l'on peut lire comme résumé de son autobiographie, qui est parue en ce début d'année 2022, sur le site de la fnac.

« Plus que l'autobiographie du mathématicien Stanislas Ulam (1909- 1984), un des grands esprits du XXe siècle, ce livre pourrait avoir pour titre La science du XXe vue par un mathématicien. Mathématicien pur et logicien à Lwów, alors en Pologne (aujourd'hui Lviv en Ukraine, et au temps de la naissance d'Ulam, Lemberg en Galicie, dans l'Empire austro-hongrois), Ulam fut sauvé de la guerre et de l'holocauste par une bourse qui lui fut proposée à Princeton (U.S.A.) en 1938. Ayant demandé (à John von Neumann en personne) à participer à l'effort de guerre, il fut précipité à Los Alamos, où les plus grands physiciens du moment construisaient la bombe atomique. Il s'y trouva si bien qu'il y resta la guerre finie, alors que la plupart de ses collègues regagnaient leurs amphis et leurs laboratoires, et c'est lui qui proposa la conception finalement adoptée pour la bombe H. (il avait assuré à sa femme que le bombe H, la super, comme on disait, rendrait impossible la guerre nucléaire). Après 1951, Ulam alterna l'enseignement universitaire et le travail à Los Alamos. Pour la plus grande part, ce livre a pour sujet les rencontres d'Ulam avec de grands savants, notamment Banach, von Neumann, Fermi et de moins grands (Ulam, qui était un grand résolveur de problèmes, a publié des articles en collaboration avec plus de cinquante collaborateurs différents). Il fourmille d'anecdotes plaisantes, comme d'informations utiles à l'histoire des sciences. Mais ce n'est pas seulement cela qui en fait la valeur. Ulam montre au lecteur comment des mathématiques nouvelles peuvent naître de problèmes pratiques, comment diverses théories mathématiques se lient entre elles et avec la physique et les autres sciences (Ulam s'est aussi occupé de biologie et son dernier poste, à l'université du Colorado, était un poste de professeur de biomathématiques) et se livre à quelques spéculations, notamment sur l'usage des ordinateurs, qui aujourd'hui nous apparaissent prophétiques. L'écriture est très vivante, et cela a été conservé dans la traduction ».

De la Terre à la Lune

Terminons avec Sergueï Korolev, à qui l'on doit le succès du programme d'astronautique soviétique après la Seconde Guerre mondiale et qui a donc permis le lancement du premier satellite Spoutnik 1, le 4 octobre 1957, et bien sûr le vol de Gagarine avec Vostok 1, le 12 avril 1961. Entretemps, Korolev est aussi à l'origine des premières sondes lunaires et le 12 septembre 1959, la sonde Luna 2 s'élance vers la Lune qu'elle sera la première à atteindre en s'écrasant à sa surface, à l'est de la Mare Imbrium.

Sergueï Korolev était né le 30 décembre 1906 à Jytomyr, aujourd'hui au centre de l'Ukraine, et il est mort le 14 janvier 1966 à Moscou. Il a débuté sa formation scientifique à l'Institut polytechnique de Kyiv avant de la terminer à Moscou, devenant ingénieur en aéronautique en 1929. L'année suivante, il va s'intéresser à la propulsion au décollage d'avion par des moteurs-fusées avec du propergol liquide, ce qui le conduira rapidement à conduire des recherches sur les missiles et les avions-fusées.

Victime des purges staliniennes à la fin des années 1930, il ne pourra vraiment montrer son potentiel qu'à la mort de Staline et avec le développement du premier missile balistique intercontinental, ancêtre des lanceurs Soyouz. Korolev sera aussi à l'origine du programme lunaire habité soviétique et de la mission Voskhod 2 qui, le 18 mars 1965, permettra au cosmonaute Alexei Leonov d'être le premier homme de l'histoire à effectuer une sortie extravéhiculaire en orbite autour de notre Planète.

Korolev ne verra pas la suite car en janvier 1966, atteint d'un cancer, il décède pendant une opération.

Sergueï Korolev (1906-1966). © A. Siddiqi
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