Erwin Schrödinger entre la physique et la vie

La figure d’Erwin Schrödinger est associée à deux des grandes révolutions scientifiques du XXème siècle : la physique quantique, dont il été un des créateurs, et la biologie moléculaire, dont il a indirectement favorisé l’essor grâce à son célèbre petit livre Qu’est-ce que la vie ? Schrödinger a donné son nom à une équation fondamentale de la mécanique quantique, ainsi qu’à un paradoxe fameux, celui du « chat de Schrödinger ». Il avait une forte personnalité, et son existence est assurément loin d’avoir été banale. Pourtant, il s’en faut de beaucoup qu’il soit aussi universellement connu que d’autres éminents physiciens du siècle dernier comme Albert Einstein, Robert Oppenheimer, Richard Feynman ou Stephen Hawking, qui ont fait l’objet de nombreuses biographies : une bonne demi-douzaine chacun pour les trois derniers cités, plusieurs dizaines dans le cas d’Einstein.

C’est que l’authentique génie scientifique ou le talent exceptionnel dans ce domaine ne sont pas des conditions suffisantes pour accéder à la notoriété. D’autres facteurs interviennent nécessairement. Einstein est devenu une icône de la science en raison de son allure singulière et de la réputation (non fondée) d’incompréhensibilité de la théorie de la relativité ; Oppenheimer du fait du rôle central qu’il a joué dans la mise en œuvre du projet Manhattan de fabrication de la bombe atomique ainsi que de la disgrâce que lui ont valu ses sympathies communistes à l’époque du Maccarthisme ; Feynman à cause de ses remarquables talents de communicateur et de son comportement excentrique ; et Stephen Hawking sous l’effet du contraste violent entre le caractère littéralement cosmique de l’objet de ses recherches et la paralysie progressive de son corps par la sclérose latérale amyotrophique. De tous les quatre, on peut de surcroît affirmer qu’ils se sont consciemment et délibérément employés à construire de leur vivant leur propre légende.

Tous les scientifiques ayant compté dans l’histoire de la physique moderne ne bénéficient pas d’une telle attention. Paul Dirac, par exemple, généralement considéré comme le physicien le plus important du siècle dernier avec Einstein, jusqu’à la parution, il y a trois ans, de son excellente biographie par Graham Farmelo (intitulée The Strangest Man en référence à sa psychologie déroutante), n’était présent sur les rayons des librairies que par l’intermédiaire d’un seul ouvrage d’Helge Kragh. Schrödinger également a longtemps été dédaigné. Il y a dix ans, Walter Moore publiait toutefois une remarquable biographie de lui, très complète et bien documentée. Dans son prolongement, Jesús Navarro Faus a fait paraître en espagnol, il y a trois ans, une vie de Schrödinger plus succincte. Dans le même esprit, John Gribbin vient de nous livrer Erwin Schrödinger and the Quantum Revolution.

On s’étonnerait presque qu’il ne l’ait pas fait avant. L’un des science writers professionnels les plus chevronnés du monde anglo-saxon avec John Barrow, Paul Davies, Michio Kaku, James Gleick et quelques autres, auteur de livres de vulgarisation scientifique si nombreux (il en a produit plus de cent) que l’adjectif « prolifique » semble presque trop modeste pour le qualifier, Gribbin, qui se considère « comme un écrivain possédant une formation scientifique et non un scientifique à qui il arriverait d’écrire des livres », a publié, parfois en collaboration avec sa femme Mary Gribbin ou son collègue Michael White, des ouvrages sur différents sujets relevant de l’astronomie et l’astrophysique (ses disciplines d’origine), la théorie de l’évolution et la génétique humaine, l’histoire des sciences, les sciences de l’environnement et la question du changement climatique. Deux de ses spécialités sont précisément la physique quantique, à laquelle il a notamment consacré deux livres significativement intitulés In Search of Schrödinger’s Cat et Schrödinger’s Kittens and the Search of Reality, et les biographies de scientifiques (Einstein, Darwin, Feynman, Hawking).

Un révolutionnaire réticent

Le contenu de l’ouvrage est hybride, moitié récit de la vie de Schrödinger, moitié exposé de vulgarisation scientifique. Dans Erwin Schrödinger and the Quantum Revolution, il est au moins autant question de la révolution quantique, de ses origines, de ses péripéties et de ses conséquences sur la physique que de Schrödinger et de son existence pittoresque. À côté d’une description détaillée des rôles respectifs joués, dans l’édification de la mécanique quantique, sur la base des travaux de Max Planck et Albert Einstein, par Schrödinger, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Pascual Jordan et Paul Dirac, on trouvera ainsi dans le livre une série de développements sur la cryptographie quantique, les ordinateurs quantiques, la téléportation de particules et les mécanismes de duplication de l’ADN. Dans les premières pages, Gribbin brosse un tableau de l’état de la physique au moment où Schrödinger a commencé à étudier cette discipline, qui reposait alors sur le « tripode » formé par la mécanique de Newton, l’électromagnétisme de Maxwell et la thermodynamique statistique de Boltzmann. Les précisions fournies sur ce point ne sont pas sans importance. Né en 1887, Schrödinger était à bien des égards un homme du XIXème siècle. « Révolutionnaire réticent », souligne Gribbin, il s’est efforcé « de restaurer dans le monde quantique le sens commun de la physique classique ». Le livre n’est pas le produit de recherches originales ou de l’exploitation d’archives inédites. Recourant largement à des sources publiées, Gribbin s’appuie beaucoup sur la biographie de Walter Moore, qu’il cite explicitement à quelques reprises (toujours de façon élogieuse), mais paraphrase bien plus fréquemment et à qui il emprunte régulièrement des formules. Il tend aussi à recycler, sans chercher à le dissimuler, les analyses de ses précédents ouvrages sur le sujet. Comme il a beaucoup de métier et de talent, le résultat est convaincant : écrit sur un ton vif et enlevé, dans une langue claire et un style entraînant, Erwin Schrödinger and the Quantum Revolution se lit avec plaisir.

Né dans une famille de la bourgeoise intellectuelle non-juive autrichienne (sa mère était à moitié anglaise), Schrödinger a mené une vie passablement itinérante. Résumant en quelques paragraphes plusieurs années d’existence, Gribbin nous emmène de Vienne, où Schrödinger a fait ses études, à Iéna, Stuttgart et Breslau, où il a commencé à enseigner, puis Zürich, où il est resté six ans au cours desquels il effectué les découvertes fondamentales qui lui ont valu le prix Nobel de physique, qu’il partagera avec Paul Dirac. Heisenberg l’avait obtenu seul l’année précédente. Au départ, suggère Gribbin, il est vraisemblable que les jurés entendaient récompenser les cinq artisans clés de révolution quantique. Le règlement prévoyant un maximum de trois lauréats, Heisenberg, Jordan et Born auraient dû être honorés en 1932, Schrödinger et Dirac en 1933. Mais Jordan ayant rejoint le parti nazi, il n’était plus possible de le distinguer. Comme les travaux de Born étaient indissociables des siens, il a fallu aussi oublier ce dernier, et Heisenberg se retrouva seul (Born obtint par après le prix Nobel pour une seconde contribution importante à la physique quantique). En 1927, Schrödinger succédait à Max Planck à la chaire de physique de l’université de Berlin. Mais en 1933, les nazis arrivaient au pouvoir. Choqué par l’antisémitisme du régime, pour lequel il éprouvait peu d’estime, Schrödinger quitta l’Allemagne pour s’établir à Oxford, où sa vie privée assez particulière (il vivait ouvertement avec sa femme et sa maîtresse, qui était la femme d’un de ses assistants), lui valut une telle réprobation qu’il se résolut à partir d’Angleterre.

À cet endroit de son récit, Gribbin se voit dans l’obligation de mentionner un épisode assez malheureux et peu édifiant de la vie de Schrödinger. Il l’évoque rapidement, sans s’y attarder, en citant tout de même in extenso une de ces lettres désolantes qu’on a lit toujours avec consternation sous la plume de quelqu’un qu’on aimerait pouvoir simplement admirer. La lettre en question date de quelques jours après l’Anschluss, l’annexion, par l’Allemagne hitlérienne, de l’Autriche, où Schrödinger avait commis l’erreur de revenir. Rédigée à la suggestion du recteur de l’université de Graz, qui était nazi, elle était adressée au conseil de cette institution. Son contenu est accablant. Dans l’espoir de se voir accorder un poste de professeur, Schrödinger y fait l’éloge du régime avec un enthousiasme assurément feint, mais extraordinairement choquant. Publiée dans les journaux allemands et autrichiens, et évoquée dans le magazine scientifique Nature, cette lettre ternit profondément la réputation de Schrödinger. Gribbin ne s’appesantit pas sur les suites de l’incident, qui sont décrites en détail dans le livre de Walter Moore et longuement commentées par Jean Medawar et David Pyke dans leur étude Hitler’s Gift. Scientists Who Fled Nazi Germany. Comme Chamberlain qui, selon Churchill, « choisissant le déshonneur pour éviter la guerre [eut] le déshonneur [mais aussi] la guerre », Schrödinger avait sacrifié sa dignité pour rien. Démis de son poste par les nazis qui ne lui avaient jamais pardonné d’avoir abandonné l’université de Berlin, il n’eût bientôt plus d’autre choix que de sortir d’Autriche. Après un passage par Rome, Oxford, Londres et Gand, il s’établit en Irlande à l’invitation d’Éamon de Valera, alors premier ministre, dont une des grandes ambitions était de créer dans le pays un prestigieux centre de recherche sur le modèle de l’Institute for Advanced Studies aux États-Unis et d’y accueillir des scientifiques de renom qui y joueraient le même rôle qu’Einstein à Princeton. Schrödinger passera dix-sept ans en Irlande, qu’il appellera rétrospectivement « les plus heureuses années de sa vie », avant de retourner en Autriche où il mourra en 1961.

Un débordement érotique tardif

Le cœur d’Erwin Schrödinger and the Quantum Revolution est occupé par l’exposé des idées clés de Schrödinger et la présentation de ce qui constitue son plus grand accomplissement, l’équation à laquelle il a attaché son nom. Une des plus fameuses de l’histoire de la physique, l’équation de Schrödinger figure en bonne place dans tous les livres sur les équations célèbres comme ceux de Robert P. Crease et Ian Stewart ainsi que l’ouvrage collectif réalisé sous la direction de Graham Farmelo. En termes techniques, la formule décrit l’évolution dans le temps d’une particule non relativiste, c’est-à-dire se mouvant à une vitesse négligeable par rapport à celle de la lumière. C’est une fonction d’onde. Une des conclusions des travaux pionniers de Planck et Einstein était que la lumière possède une double nature, à la fois ondulatoire et corpusculaire (elle se manifeste à la fois sous la forme de particules, les photons, et d’ondes électromagnétiques). La mécanique ondulatoire du physicien français Louis de Broglie étendit cette propriété aux électrons. Suite à ces développements, deux formalismes différents pour la description des systèmes quantiques furent proposés. L’un, par Heisenberg, basé sur le modèle des particules, et prenant la forme mathématique d’un calcul de matrices ; l’autre, par Schrödinger, conçu sur le modèle des ondes acoustiques ou électromagnétiques de la physique classique. S’ils s’estimaient professionnellement et entretenaient des relations personnelles amicales, Heisenberg et Schrödinger évoquaient chacun la théorie de l’autre en des termes émotionnellement très chargés : le premier qualifiait la conception du second de « dégoûtante », quand Schrödinger affirmait être « repoussé » par la méthode abstraite d’Heisenberg (dans une lettre à Lorentz, il décrit comme « monstrueux » le modèle d’émission de la lumière de Niels Bohr). Schrödinger ayant démontré l’équivalence des deux formalismes, peu de temps après, Dirac proposait sa propre équation, qui permettait de réconcilier les deux approches tout en étendant le domaine d’application de l’équation de Schrödinger aux particules relativistes.

Schrödinger a réalisé sa découverte fondamentale à un âge plus avancé qu’il n’est habituel pour les physiciens (il avait déjà trente-neuf ans), à la faveur de ce qui a été décrit comme « un débordement érotique tardif ». Le facteur déclenchant semble en effet avoir été un séjour en montagne, à la fin de 1925, en compagnie d’une de ses anciennes petites amies dont l’histoire n’a pas retenu le nom, parce que le volume correspondant du journal dans lequel il consignait méticuleusement les détails de sa vie amoureuse et sexuelle a été perdu. Dans le prolongement de cet épisode, en une explosion de créativité scientifique que Gribbin compare à celle de l’annus mirabilis de 1905 au cours de laquelle Einstein produisit quatre articles fondamentaux, Schrödinger a publié, au cours de l’année 1926, six articles décisifs qui contiennent sa contribution majeure à la physique.

Expériences de pensée

L’équation de Schrödinger est devenue un instrument clé de la physique quantique, mais dans des conditions qui ne correspondent guère à l’esprit dans lequel son créateur l’avait conçue. Comme le souligne l’historien des sciences Arthur I. Miller, si la méthode de Schrödinger s’est imposée, l’interprétation de la physique quantique qui prévalut est dans l’ensemble plutôt fondée sur les conceptions de Heisenberg. Dans les années qui suivirent, Max Born développa une interprétation de la fonction d’onde de Schrödinger en termes probabilistes, en la présentant comme exprimant la probabilité, pour un électron, de se trouver dans un état donné. Sur cette base, sous la forme d’un ensemble d’idées incluant, à côté de celle de probabilité, les « relations d’incertitude » d’Heisenberg et le « principe de complémentarité » de Niels Bohr, s’est imposée ce que l’on baptisera « l’interprétation de Copenhague », que Bohr fit triompher lors du cinquième Congrès Solvay, en 1927. Cette interprétation est fondamentalement indéterministe, en ce sens qu’elle implique que l’état d’un système quantique ne peut être déterminé que statistiquement. Dans l’esprit de ceux qui la défendent, cette caractéristique n’est pas la conséquence de l’insuffisance de nos connaissances, mais l’expression d’une indétermination essentielle au cœur même de la réalité physique. Une telle idée ne pouvait que déplaire profondément à des esprits comme Einstein et Schrödinger, qui ont déployé beaucoup d’énergie pour démontrer que la mécanique quantique était incomplète.

Pour l’établir, l’un et l’autre ont proposé des expériences de pensée se présentant sous la forme de paradoxes. L’une, connue comme le « paradoxe EPR » d’après les initiales des noms des trois physiciens qui l’ont conçue (Einstein, Podolsky et Rosen) exploite l’idée que, conformément aux principes de la relativité restreinte, aucun signal ne peut se déplacer plus vite que la lumière. Au début des années 1980, la mise au point, par le physicien français Alain Aspect, d’un dispositif expérimental astucieux, a permis de transformer cette expérience de pensée en expérience réelle. Les résultats obtenus confortent l’interprétation devenue canonique de la mécanique quantique et invalident la tentative d’Einstein de la réfuter : sans que ceci implique une violation du principe de limitation de la vitesse de la lumière, deux particules très éloignées peuvent se comporter comme un système unique. Le prix à payer est l’abandon, en contradiction flagrante avec l’intuition commune, du principe de localité, qui veut que des objets physiques ne peuvent pas exercer à distance une influence directe l’un sur l’autre.

La seconde expérience de pensée est celle du « chat de Schrödinger », imaginée par ce dernier dans le contexte de ses échanges avec Einstein, dont il était très proche. Le principe de base en est bien connu : dans une boîte hermétique, un chat est enfermé en compagnie d’une fiole d’acide cyanhydrique, poison mortel lorsqu’il se vaporise. (Pourquoi un chat ? D’après Jeremy Bernstein, Schrödinger n’aimait pas les chats, et on a avancé l’hypothèse qu’il pouvait avoir été inspiré par le souvenir du fameux Chat de Cheshire, qui dans Alice au pays de merveilles de Lewis Carroll s’évanouit en laissant flotter derrière lui son sourire.) Un mécanisme lie le bris du flacon (donc l’échappement du gaz et la mort du chat) à la désintégration d’un atome radioactif, événement aléatoire aux termes de la mécanique quantique. Une des composantes les plus perturbantes de l’interprétation de Copenhague est la notion d’« effondrement de la fonction d’onde » selon laquelle l’état d’un système quantique n’est déterminé qu’au moment où on le mesure. Si l’interprétation de Copenhague est exacte, fait valoir Schrödinger, tant qu’on n’ouvre pas la boîte pour effectuer cette mesure, le chat se trouve simultanément dans deux états superposés, il est à la fois mort et vivant : une perspective suffisamment absurde pour démontrer la fausseté de cette vision du monde quantique.

Mondes multiples

Plusieurs théories ont été proposées pour résoudre ce paradoxe. L’une des moins étranges repose sur le concept de « décohérence quantique », tirant parti du fait qu’un système quantique n’existe pas dans l’isolement. En raison des innombrables interactions entre ce système et son environnement, l’effondrement de la fonction d’onde a donc en réalité lieu immédiatement, et aucun objet macroscopique ne peut jamais se trouver dans plusieurs états à la fois. D’autres approches font intervenir assez mystérieusement la conscience de l’observateur, voire celle du chat. Beaucoup de physiciens préfèrent s’en tenir prudemment à l’attitude positiviste consistant à soutenir que la fonction d’onde n’a pas vocation à décrire la réalité, mais traduit simplement la connaissance que nous en avons. Une solution particulièrement exotique envisagée par certains est la « théorie des mondes multiples », qui règle le problème en se débarrassant d’une de ses données. Selon cette interprétation, il n’y jamais d’effondrement de la fonction d’onde. Tous les états possibles d’un système quantique coexistent réellement en permanence, et ce que nous observons n’est qu’un monde parmi de très nombreux autres, correspondant aux différents états. La théorie des mondes multiples est l’une des variantes de l’idée de « multivers », dont il existe plusieurs autres versions en cosmologie et en théorie des cordes, toutes également spéculatives et strictement impossibles à vérifier expérimentalement. Elle a été proposée en 1957 par un physicien et mathématicien américain marginal et psychologiquement fragile nommé Hugh Everett. Idée extrêmement bizarre, longtemps décriée et ignorée par la plupart des physiciens qui la considèrent comme simplement dépourvue de sens, la théorie des mondes multiples a récemment trouvé des partisans. Elle a notamment les faveurs du physicien anglais David Deutsch, spécialiste d’informatique quantique, ainsi que de John Gribbin, qui lui a consacré de nombreuses pages de plusieurs de ses autres ouvrages et affirme en avoir trouvé une première formulation dans un texte de Schrödinger, qui aurait ainsi anticipé de quelques années son énoncé par Everett. Si peu convaincante que soit la théorie des mondes multiples, on ne fera pas grief à Gribbin de la défendre. Mais on peut légitimement lui reprocher de la présenter comme bien plus solide et acceptée qu’elle n’est en réalité, et comme la meilleure interprétation (voire la seule possible) de la mécanique quantique. Face à des lecteurs le plus souvent bien moins informés que lui, et dans un ouvrage à destination du grand public, le procédé n’est pas très loyal.

Les bases physiques de l’hérédité

Un chapitre entier du livre est naturellement consacré au fameux petit ouvrage Qu’est-ce que la vie ?, qu’on crédite d’avoir eu une influence importante sur le développement de la biologie moléculaire. Basé sur une série de conférences données par Schrödinger à Dublin, cet opuscule tente de répondre à une question initialement posée par Niels Bohr : étant entendu qu’il convient d’exclure l’intervention d’une quelconque « force vitale », qu’est-ce qui, dans les caractéristiques physiques des systèmes vivants, explique la propriété spécifique qu’ils possèdent de pouvoir se reproduire ? En d’autres mots, son objet est la question des bases physiques de l’hérédité et des caractéristiques physiques des gènes. S’appuyant sur les travaux du biologiste Max Delbrück, plus particulièrement le contenu d’un article qu’il avait co-publié avec lui, Schrödinger, en des termes souvent qualifiés de « visionnaires », met en avant l’idée du gène comme cristal apériodique (ce que l’ADN est effectivement), celle d’un programme génétique construit sur le même procédé de répétition d’éléments identiques que le code Morse, ainsi que l’idée que les organismes vivants peuvent produire de la « néguentropie », de l’entropie négative, et violer le principe de dégradation de l’énergie, principe fondamental de la thermodynamique, en créant localement de l’ordre à partir du désordre. Paraphrasant sans citer son auteur une formule du biologiste Max Perutz, Gribbin rappelle que Qu’est-ce que la vie ? a souvent été critiqué au motif que « ce qui est bon [dans ce livre »] n’est pas original et que ce qui est original n’est pas bon ». De fait, beaucoup d’idées énoncées par Schrödinger étaient déjà familières au moment où il les a exprimées. Schrödinger n’était par ailleurs pas au fait des derniers développements de la génétique, ne connaissait apparemment pas les suggestions allant dans le même sens que les siennes faites par le biologiste anglais J.B.S. Haldane et ignore complètement le rôle joué, dans cette affaire, par les mécanismes relevant de la chimie, une discipline qu’il ne maîtrisait pas. Le passage du livre sur l’entropie négative, reconnaît de surcroît Gribbin, « est très confus ».

Parce qu’il est rédigé dans un style engageant, « presque poétique » affirme Perutz, le livre a cependant eu pour effet d’attirer l’attention sur la problématique de la physique des gènes, et d’éveiller à son sujet l’intérêt de jeunes physiciens aux yeux de qui il conférait à la biologie une légitimité suffisamment forte pour décider certains d’entre eux à abandonner leur discipline d’origine pour se tourner vers elle. Cela a notamment été le cas de Maurice Wilkins, et on a dit la même chose au sujet de Francis Crick, dont Perutz affirme toutefois qu’il lui aurait déclaré qu’il aurait bifurqué vers la biologie « de toutes façons ». James Watson a également souligné la forte impression qu’a faite sur lui le livre de Schrödinger. Dans le texte dont sont extraits les propos ci-dessus, contribution à un ouvrage d’hommage collectif publié à l’occasion du centième anniversaire de la naissance de Schrödinger, Max Perutz tend par contre à minimiser l’influence directe du livre : « Je ne me souviens pas que Crick, Watson, John Kendrew et moi-même ayons jamais discuté des thèses du livre de Schrödinger sur la biologie moléculaire. [De manière générale] le livre ne semble pas avoir eu un grand impact sur ceux qui travaillaient déjà dans le domaine [comme Salvador Luria, André Lwoff et Jacques Monod] ». On prendra néanmoins de tels propos avec précaution, le ton général de l’article, de façon surprenante compte tenu du contexte dans lequel il a été publié, étant assez hostile. Peut-être parce que Perutz, ainsi que le suggère sa biographe Georgina Ferry, qui était juif, n’a jamais pardonné à Schrödinger son acte d’allégeance irresponsable au gouvernement de l’Autriche hitlérienne.

Souvent amoureux

On a félicité Gribbin d’évoquer avec franchise et sans pudibonderie la vie sentimentale très remplie de Schrödinger. En réalité, rien de ce qu’il rapporte à ce propos n’était inconnu. Walter Moore, plus précisément, avait déjà donné toutes les informations nécessaires sur les multiples aventures et liaisons extra-maritales de Schrödinger, très documentées grâce à ses fameux carnets intimes. Son comportement dans ce domaine n’est certainement pas l’aspect le plus glorieux de sa vie. Mais il représente une composante suffisamment importante et centrale de sa personnalité pour contraindre ses biographes à en traiter. On l’a vu, chez Schrödinger, excitation intellectuelle et sensuelle allaient apparemment de pair. « À en juger par ses journaux », précise Gribbin, pour Schrödinger, « l’amour était plus important que le sexe, bien que le sexe ait naturellement sa place dans une relation amoureuse. Il était souvent amoureux – ou se persuadait qu’il l’était – et lorsqu’il était amoureux […] sa créativité scientifique en bénéficiait ». Comme sa femme s’affichait publiquement avec son collègue physicien Hermann Weyl, certains ont voulu voir dans la désinvolture de la conduite de Schrödinger en cette matière le signe de la libéralité d’esprit du couple qu’il formait avec son épouse. David Lindley est sans doute plus près de la vérité lorsque, dans son histoire de la mécanique quantique, à propos de l’amitié qui unissait Einstein et Schrödinger, il fait remarquer : « Les deux hommes étaient mariés, parce qu’ils aimaient avoir quelqu’un qui s’occupe d’eux, mais tous les deux cherchaient leur plaisir ailleurs, en se persuadant que leur femme le prenait bien ».

Père, à une époque où la contraception était davantage une idée qu’une réalité, d’au moins trois filles de trois femmes différentes, dont aucune n’était la sienne, Schrödinger se comportait en cette matière d’une manière qui n’inspire aucune sympathie. « L’union mystique de l’amour sexuel ne dure pas longtemps » ironise Walter Moore en une formule citée avec approbation par Gribbin, « chez Erwin elle n’était jamais capable de survivre aux premiers signes de la grossesse ». Souffrant de ce que Moore n’hésite pas à appeler « un complexe de Lolita », Schrödinger était particulièrement attiré par le charme immature des très jeunes femmes. L’une de ses aventures a pour protagoniste une jeune fille à qui il donnait des cours de mathématiques, qu’il connut alors qu’elle avait quatorze ans, à qui il commença à faire des avances quand elle eut seize ans et qu’il réussit à séduire à dix-sept ans. Et peu après son arrivée en Irlande, une adolescente de douze ans, nièce de celui qui allait devenir son meilleur ami durant tout son séjour sur l’île, un prêtre catholique nommé Paddy Brown, fit semble-t-il sur Schrödinger une impression suffisamment forte pour que l’ecclésiastique se sente tenu de le mettre en garde. Jugeant peut-être qu’un biographe n’a pas à porter de jugement moral, Gribbin relate ces péripéties qui n’ajoutent rien à la réputation de Schrödinger avec une sorte de détachement ironique.

« Personne ne comprend la mécanique quantique »

Bien qu’ayant souffert de tuberculose dans sa jeunesse, Schrödinger était un homme sportif, adepte des courses en montagne, et dégageait un grand charme physique. C’était aussi un professeur très apprécié de ses étudiants pour ses talents pédagogiques et son style détendu. À une époque où il était d’usage, pour les scientifiques et les universitaires, de se présenter en toutes circonstances dans des tenues austères et sévères, il s’est toujours fait remarquer par son apparence vestimentaire peu formelle. Selon une anecdote rapportée par Dirac, lors d’un des Congrès Solvay de Bruxelles, l’accès à l’hôtel où se tenait la réunion lui aurait même quasiment été refusé parce qu’il s’était présenté à la réception en tenue de randonneur, un sac à dos accroché aux épaules. Souvent décrit, avec exagération, comme une espèce d’esprit universel, Schrödinger a beaucoup écrit de poésie. Gribbin qualifie sans ambages sa production dans ce domaine de mauvaise : « La poésie de Schrödinger est comme un pastiche du genre de poésie à laquelle on s’attend de la part d’un physicien – elle est techniquement correcte, en termes de mètre, de rythme et de sonorité, mais manque de la qualité émotionnelle du travail d’un vrai poète ». Très marqué, dans sa jeunesse, par la lecture de Schopenhauer, il s’est aussi intéressé à la philosophie, plus particulièrement à la philosophie orientale du Vedanta. La vision du monde « moniste » de l’hindouisme, qui postule l’unité de la conscience et des choses, comme de l’homme, de la nature et de Dieu, vision que Schrödinger défend dans les essais philosophiques qu’il a rédigés toute sa vie, a-t-elle influencé son travail scientifique ? Gribbin soutient qu’elle est cohérente avec l’image du monde auquel nous conduit la physique quantique, mais on n’est vraiment pas obligé de le suivre sur ce point.

S’il y a bien, en effet, une leçon à tirer de l’histoire de la physique quantique, c’est à quel point il peut être imprudent, quand on évoque les questions qu’elle soulève, de sauter trop vite aux conclusions. Peut-être ces questions sont-elles destinées à rester longtemps encore sans réponse. « Celui qui n’est pas choqué par la théorie quantique » disait Niels Bohr, « ne l’a pas comprise ». Et Richard Feynman déclarait carrément : « Je pense pouvoir affirmer en toute sécurité que personne ne comprend la mécanique quantique. » Avec la théorie quantique des champs, la chimie quantique, la thermodynamique quantique et l’informatique quantique, le domaine de la physique quantique s’est étendu bien au-delà de la seule mécanique. La physique quantique est notoirement une des théories scientifiques les plus précises. Elle est à la base de l’étude de propriétés comme la supraconductivité et la superfluidité, ainsi que d’une série de phénomènes en physique du solide et en astrophysique. Du laser à la microélectronique, ses applications dans le monde macroscopique, celui dans lequel nous vivons, sont nombreuses. Mais, fondamentalement, elle conserve quelque chose d’incompréhensible.

Erwin Schrödinger and the Quantum Revolution n’est pas la meilleure biographie d’Erwin Schrödinger actuellement disponible, qui demeure aujourd’hui encore le maître-ouvrage de Walter Moore, plus fouillé au plan scientifique et pénétrant en termes psychologiques. Ce n’est pas davantage la plus remarquable histoire de la mécanique quantique, ni le plus clair et complet des livres d’introduction à la physique quantique à l’attention des profanes. Mais c’est un livre dans l’ensemble réussi. John Gribbin parvient à y raconter de manière très vivante la double histoire d’une vie et d’une théorie scientifique qu’on peut considérer comme l’histoire de deux succès : Schrödinger a largement accompli ce qu’il voulait réaliser dans l’existence, et l’histoire de la physique quantique est dans une grande mesure celle de son triomphe. En partie, sans doute, indépendamment des intentions de son auteur, ce livre nous fait toutefois simultanément toucher du doigt une double série de limites : limites de la personnalité et du caractère de Schrödinger, grand esprit scientifique mais un homme qui n’était guère exempt de faiblesses, et limites de nos connaissances actuelles en physique, voire peut-être même de la capacité de l’intelligence humaine à comprendre le monde et ultimement l’expliquer. 

Michel André