Hans Bethe

Histoires de physique
physicstory.free.fr
Hans BETHE
Hans Albrecht Bethe est né à Strasbourg (alors en Allemagne) le 2 juillet 1906. Il
étudia la physique à l’Université de Francfort et obtint son doctorat à l’Université de
Münich. Il effectua par la suite un séjour postdoctoral à Cambridge et au laboratoire
de Enrico Fermi à Rome. Il quitta l’Allemagne en 1933 lorsque les nazis arrivèrent au
pouvoir et qu’il perdit son travail à l’Université de Tübingen (sa mère était juive). Il
s’exila tout d’abord au Royaume-Uni où il exerça un poste de professeur pour l’année
1933-1934 puis de boursier postdoctoral à partir de l’automne 1934 à l’Université de
Bristol.
En 1935, Hans Bethe se rendit aux Etats-Unis où il commença à enseigner en tant que
professeur à Cornell University. A Cornell, Bethe se fit connaître comme l’un des plus
talentueux théoriciens de sa génération. Il publia une série d’articles sur la physique
nucléaire, résumant à peu près la totalité de ce qui était connu alors sur le sujet. Ces
articles devinrent très vite connus comme la ’Bethe’s Bible’ et resta le standard de la
discipline pour de nombreuses années. Il fut naturalisé étatsunien en 1941.
Lorsque la guerre éclata, Bethe voulut contribuer à l’effort de guerre. Suivant les
conseils de son ami Theodore von Karman, aérodynamicien à Caltech, Bethe collabora
avec Edward Teller, alors à l’Université George Washington sur la théorie des ondes de
choc produites par le passage des projectiles à travers les gaz.
Ce travail fut plus tard utile aux chercheurs qui étudièrent les missiles. Bethe travailla
également sur une théorie de la pénétration des blindages.
Au cours de l’été 1942, il prit part à des sessions d’enseignement spéciales à
l’Université de Berkeley, Californie, où il fut invité par Robert Oppenheimer. Ce fut au
cours de ces sessions que furent imaginées les premières idées de bombe atomique.
Initialement, Bethe était sceptique sur la possibilité de produire une arme nucléaire à
partir d’uranium (il avait écrit un article théorique dans les années 30 rejetant le
concept de fission nucléaire), mais lorsque Teller lui montra la pile atomique que
Enrico Fermi était en train de construire à l’Université de Chicago, Bethe fut
convaincu qu’un tel projet était faisable.
Quand Oppenheimer créa le laboratoire secret consacré à la fabrication des nouvelles
armes nucléaires à Los Alamos, il engagea Bethe en tant que directeur de la division
de physique théorique, ce qui irrita Teller au plus point, lui qui avait tant convoité ce
poste. Au cours du projet Manhattan, Klaus Fuchs, qui faisait passer des informations
sensibles aux Russes, faisait partie de l’équipe dirigée par Bethe. Comme tous les
autres scientifique du projet, Bethe n’a jamais soupçonné Fuchs d’être un espion.
Histoires de physique
physicstory.free.fr
Après la fin de seconde guerre mondiale, Bethe se prononça contre le développement
de la bombe à hydrogène, mais après que Harry Truman annonça la mise en oeuvre de
ce programme et que la guerre de Corée éclata, Bethe se rallia à l’équipe associée à
ce projet de bombe à hydrogène et joua un rôle crucial dans son développement. Bien
qu’il voulait voir le projet mené à terme, Bethe souhaitait qu’il fut impossible de
produire une telle arme.
Entre 1935 et 1938, il étudia les réactions nucléaires et les sections efficaces des
réactions du cycle carbone-oxygène-azote. Ces recherches furent utiles pour le
développement quantitatif de la théorie du noyau atomique de Bohr. Il reçut la
médaille Max Planck en 1955. En 1961, il reçut la médaille Eddington de la Royal
Astronomical Society pour ses travaux sur les processus de création d’énergie dans les
étoiles. Six ans plus tard, en 1967, Bethe reçut le prix Nobel de physique pour sa
contribution à la théorie des réactions nucléaires, et principalement ses découvertes
concernant la production d’énergie dans les étoiles.
Il avait proposé que la source de cette énergie était constituée de réactions de fusion
thermonucléaire dans lesquelles l’hydrogène est converti en hélium (nucléosynthèse
stellaire).
Bethe était connu pour ces théories sur les propriétés atomiques. A la fin des années
40, il proposa la première solution aux infinis qui apparaissaient dans la théorie du
décalage de Lamb. Ce travail fut la base du travail pionnier poursuivi plus tard par
Richard Feynman, Julian Schwinger et d’autres qui marqua le début de
l’électrodynamique quantique moderne.
En 1954, Bethe témoigna en faveur de Robert Oppenheimer, qui subissait un procès
politique, étant sympathisant communiste. Durant ce procès, Bethe et sa femme
essayèrent de convaincre Teller de ne pas témoigner en défaveur de Oppenheimer,
mais Teller refusa et son témoignage joua un rôle important sur l’issue du procès et la
condamnation de Oppenheimer.
Alors que Bethe et Teller avaient été en très bon termes dans les années d’avant
guerre, le conflit apparu entre eux durant le projet Manhattan, et particulièrement
durant le procès Oppenheimer, obscurcit durablement leur relation.
En 1960, Bethe, avec le physicien d’IBM Richard Garwin, écrivit un article critiquant
dans le détail le nouveau système de défense anti-missiles que préparait le
gouvernement étatsunien. Dans cet article publié dans la revue Scientific American,
les deux physiciens décrivaient dans le détail comment toute contre-attaque que les
Etats-Unis pourraient engager serait futile, du fait que l’ennemi pouvait déjouer tout
le système par des astuces adaptées. Bethe fut l’une des voix scientifiques les plus en
vue derrière la signature du Traité d’interdiction partielle des essais nucléaires
atmosphériques de 1963.
Histoires de physique
physicstory.free.fr
Au cours des années 1980 et 1990, Bethe fit campagne pour l’utilisation pacifique de
l’énergie nucléaire. Après l’accident de Tchernobyl, Bethe mis en place un comité
d’experts pour analyser l’incident et conclut qu’un épisode similaire n’aurait pas pu
arriver dans un réacteur aux Etats-Unis, du fait que le réacteur russe souffrait de
défauts de conception et que des erreurs humaines avaient également contribué
fortement à l’accident. Durant toute sa vie, Bethe resta un fervent partisan de
l’énergie nucléaire pour produire de l’électricité.
Au cours des années 1980, il s’opposa farouchement avec d’autres physiciens au
programme de "Guerre des Etoiles" conçu par l’administration Reagan, en mettant en
avant les énormes sommes d’argent en jeu et le retour de sentiments de méfiance et
d’animosité que cela allait engendrer.
En 1995, alors âgé de 88 ans, Bethe écrivit une lettre ouverte appelant tous les
scientifiques à cesser immédiatement toute activité relative au développement
d’armes nucléaires. En 2004, il signa une lettre avec 47 autres lauréats du prix Nobel
pour encourager la candidature de John Kerry contre George W. Bush, en accusant ce
dernier d’une mauvaise utilisation de la science.
Bethe continua à effectuer des travaux de recherche sur les supernovae, les étoiles à
neutron, les trous noirs et d’autres problèmes d’astrophysique théorique jusqu’à plus
de 90 ans. L’astéroïde 30828 Bethe a été nommé en son honneur. Alors octogénaire, il
écrivit un article important au sujet du problème des neutrinos solaires.
Il fut lauréat de la médaille Bruce en 2001.
Bethe avait une passion pour l’histoire et la collection des timbres. A ce sujet, il
déclara un jour que c’était le seul endroit où tous les pays du monde pouvaient
cohabiter les uns à côté des autres en paix.
Hans Bethe est mort chez lui à Ithaca, New York en mars 2005. Il était alors Professeur
de physique émerite à Cornell University.