Faire vibrer l’univers

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Bertram Neville Brockhouse, lauréat du prix Nobel de physique de 1994.

Bryson Masse

Programme de journalisme du Collège Algonquin

Vous êtes‑vous déjà demandé comment les scientifiques arrivent à décrire des phénomènes avec une grande précision même s’ils se produisent à très petite échelle? Aucun microscope ne permet d’observer les interactions au sein de l’atome, et il est impossible de voir l’énergie et le magnétisme. Par conséquent, comment a‑t‑on pu révéler la structure de la matière condensée, comme les liquides, les cristaux et les protéines? C’est grâce à la contribution de Bertram Neville Brockhouse, Albertain d’origine et inventeur du spectromètre à trois axes.

Dans le spectromètre à trois axes, un faisceau de neutrons passe par la matière à analyser. Lorsqu’un de ces neutrons frappe un noyau atomique, il résonne et vibre d’une manière très précise. Les neutrons constituent des sondes idéales, étant donné qu’ils pénètrent profondément dans les matières. Ils agissent comme un archet sur une corde de violon : la note produite fournit des précisions sur les caractéristiques de la matière. Brockhouse attribue son intérêt précoce pour la technologie électronique à un cousin plus vieux que lui. Au cours de la Grande Crise, il répare du matériel radio à Chicago, ce qu’il continue de faire après s’être installé à Vancouver. Au début de la Seconde Guerre mondiale, il se joint à la Marine royale canadienne, au sein de laquelle il assurera l’entretien du matériel sonar et passera des mois en mer. Après sa démobilisation, bénéficiant d’une bourse, Brockhouse décide d’étudier la physique, choix qu’il ne regrettera jamais.

En 1961, Brockhouse fait du réacteur de recherche nucléaire de Chalk River (Ontario) le siège de ses travaux sur la spectrométrie à neutrons. Profitant de l’époque glorieuse de la physique des particules, il est pionnier de la diffusion des neutrons, et aide à faire comprendre la structure de la matière et les mouvements de ses éléments fondamentaux. Le spectromètre à trois axes qu’il invente fera progresser la physique des particules, sans laquelle notre connaissance de l’univers serait incomplète.

Brockhouse accepte ensuite un poste à l’Université McMaster. Pour élever sa famille, il choisit la tranquillité de la région de Hamilton, plutôt que la frénésie de Montréal ou de Toronto. Brockhouse demeure professeur jusqu’à sa retraite. Sa recherche est récompensée par le prix Nobel de physique de 1994. Étant donné que près de 50 ans se sont écoulés entre son exploit et la remise du prix, on considère qu’il s’agit de l’un des plus longs intervalles dans l’histoire des prix Nobel.

Bertram Neville Brockhouse est intronisé au Panthéon canadien des sciences et du génie en 1998.

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