Ettore Majorana

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Ettore Majorana

Ettore Majorana, né le 5 août 1906 à Catane (Sicile), et disparu en mer Tyrrhénienne le 27 mars 1938, était un célèbre physicien et mathématicien de nationalité italienne. Il est principalement connu pour son travail en physique théorique, notamment la physique nucléaire, la mécanique quantique relativiste avec des applications de la théorie des neutrinos. On a perdu sa trace en mer Tyrrhénienne en 1938. Des rumeurs courent toujours sur cette disparition, évoquant le plus souvent une disparition volontaire ou un suicide.

Fermi disait de lui : « Dans le monde il y a plusieurs catégories de scientifiques : ceux qui font de leur mieux, et ceux, de premier plan, qui font de grandes découvertes, fondamentales pour le développement de la science. Et puis, il y a les génies, comme Galilée et Newton. Ettore était de ceux-là. »

Biographie[modifier | modifier le wikicode]

Jeunes années[modifier | modifier le wikicode]

En 1910, alors que le petit Hector n'est âgé que de 4 ans, ses parents lui soumettent des problèmes d'arithmétique qu'il résout de tête... en se cachant sous la table ! De la même façon, quand il sera adulte, il refusera toujours de mettre en avant ses découvertes scientifiques, à moins qu'elles ne soient complètement terminées. La physique aussi le fascine : il l'étudie. C'est son père, à la maison, qui se charge (très sévèrement) de sa formation, jusqu'à l'âge de 9 ans.

En 1921, Hector est élève des jésuites à Rome. Il obtient ensuit brillamment son baccalauréat à l'âge de 16 ans. Puis il s’inscrit en Faculté d’ingénierie, toujours à Rome. Là il se lie d’amitié avec Gastone Piqué, Giovanni Gentile (fils du philosophe Giovanni Gentile), Emilio Gino Segrè (futur prix Nobel) et Enrico Volterra (fils du mathématicien Vito Volterra). Pendant ces quatre années, Majorana acquiert une réputation de mathématicien exceptionnel.

Œuvre[modifier | modifier le wikicode]

En 1926, le professeur Corbino, souhaitant que Rome soit en pointe dans la physique moderne, fait nommer Enrico Fermi à la chaire de physique théorique ; Amaldi et Segrè rejoignent le groupe. Segrè réussit à convaincre Majorana que la physique correspond à ses aspirations et à ses capacités, et il le fait venir lui aussi à la faculté de physique, en janvier 1928. Amaldi raconte la première rencontre entre Majorana et Fermi :

« [...] Il est venu accompagné de Segrè à l'Institut de Panisperna, dans le laboratoire de Fermi, où se trouvait aussi Rasetti. C'est à cette occasion que je le vis pour la première fois. De loin, il paraissait mince, la démarche timide, presque incertaine. Puis on remarquait les cheveux noirs, le teint foncé, les joues légèrement creusées, les yeux vifs et étincelants. Dans l’ensemble, l'aspect d'un Sarrasin. »

Au cours de cet entretien avec le grand savant Fermi, Majorana veut savoir en quoi consiste la recherche du moment à l'Institut. Fermi travaille alors au modèle statistique de l'atome : il lui montre un tableau où il a écrit quelques calculs, faits en une semaine et à l’aide d’une machine à calculer de l'époque (mécanique, donc). Majorana écoute avec beaucoup d'intérêt, il demande quelques précisions, et s'en va.

Le lendemain, en fin de matinée, Majorana revient à l'Institut. Il entre directement dans le bureau de Fermi, et tout de suite, il demande à revoir le tableau qu’il a vu la veille. Fermi le lui montre à nouveau. Majorana sort de sa poche un papier sur lequel il a fait le même tableau, mais complet celui-là, avec tous les calculs (!). Et il dit... que les calculs de Fermi sont justes. Et il sort du bureau…

Dans cette équipe connue sous le nom : « les garçons de la rue Panisperna » (en italien : i ragazzi di via Panisperna), les physiciens sont affublés de surnoms parodiques, la plupart issus de la hiérarchie catholique :
— Fermi est “le pape” ;
— Rasetti, qui remplace souvent Fermi dans des tâches importantes, est le “cardinal vicaire” ;
— Corbino est le “Père éternel” ;
— Segrè est le “Basilic” (le serpent mythologique) à cause de son caractère mordant ;
— Amaldi, en raison de ses traits physiques délicats, est appelé “Joues rouges”, ou “Adonis” (surnom qu'il n'aime pas du tout) ;
— Pour Enrico Persico : Fermi est très heureux que Persico ait brillamment réussi sa mission à Turin. Il le nomme “Cardinal Responsable de la Propagation de la Foi” (!). Voici pourquoi :
À la demande expresse de Fermi, Persico part pour l'Université de Turin afin d'y faire connaître la physique quantique (personne n'y croit, là-bas). Il donne quelques cours et revient quelques semaines plus tard tout réjoui. Il présente à Fermi ce compte-rendu « officiel » :

[...]
Ils croient avec une foi sincère et profonde
devant laquelle la raison désormais s’incline
que la lumière est onde et corpuscule
et qu’il en est de même pour l’électron.
Tel est l'un des nombreux dogmes
que j'ai enseignés aux infidèles
avec des exemples, pour mieux les convaincre,
que j'ai tirés des Saints Évangiles.

— Majorana, quant à lui, est surnommé “le Grand Inquisiteur” : en effet, la vivacité de son intelligence, l’étendue de ses connaissances, et un esprit critique qui n'admet aucune concession, le rendent redoutable. Il commence à fréquenter régulièrement l'Institut, mais seulement jusqu'à l'obtention de son doctorat d’université le 6 juillet 1929, où il obtient la note de 110/110 avec toutes les félicitations possibles ; il y a présenté, sous la supervision de Fermi, un mémoire sur la théorie quantique des noyaux radioactifs. Majorana est ensuite peu présent à l'Institut, ou alors à la bibliothèque pour y étudier : il se montre très peu de ses collègues. Pourtant, son rôle a été majeur dans de nombreuses recherches.

En 1929/1930, il effectue un travail qui est en pointe, sur la physique nucléaire théorique. Il « laboure » le terrain en quelque sorte. En novembre 1932, il obtient son doctorat d’État en physique théorique. Majorana a apporté une contribution fondamentale au développement de la physique moderne, abordant de nombreuses questions d'une manière tout à fait nouvelle. Il publie d'abord des articles de physique atomique : chimie, spectroscopie atomique, etc. Edoardo Amaldi note « son aisance peu commune à exploiter les propriétés de symétrie pour simplifier les problèmes », qu’il attribue à ses « dons exceptionnels de calculateur ». En janvier 1932, prenant connaissance de notes des époux Joliot-Curie, et suggère aussitôt qu’ils ont sûrement découvert le neutron, dont l’existence sera démontrée peu de temps après par un autre physicien. Il ébauche ensuite une théorie où les protons et les neutrons seraient les seuls constituants du noyau. Malgré l’insistance de Fermi, il refuse de publier, et c'est Heisenberg qui publiera, en juillet, la première ébauche d’une théorie du noyau, très proche de son modèle – ce qui désole Fermi.

La contribution scientifique majeure de Majorana figure dans ses trois derniers articles, dont il publie le premier, d’une très grande importance pour lui, une théorie relativiste des particules (cette fois, Fermi a réussi à le convaincre de publier) : il cherche à construire une autre théorie que celle de Dirac. C'est une vision étonnamment moderne, qui contenait une découverte mathématique importante. Cet article extrêmement difficile n’a pratiquement pas été lu, ni compris, à l'époque. On a pu reconstituer en partie ces études à partir d'une série de manuscrits, les Quaderni e i Volumetti (carnets et petits volumes – conservés à la Domus Galilaeana de Pise et publiés en 2006.

Séjour à l'étranger[modifier | modifier le wikicode]

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Mystérieuse disparition[modifier | modifier le wikicode]

Le 26 mars 1938, Majorana prend le paquebot-poste pour Palerme après avoir envoyé une lettre à son ami Carrelli et en avoir laissé une autre « à sa famille » où il annonce qu'il va se suicider. Mais il ne se suicide pas, débarquant à Palerme, il envoie un télégramme et une autre lettre à Carrelli où il lui annonce qu’il revient à Naples et qu’il ne veut plus enseigner. On pense qu’il ait repris le bateau pour Naples : la Compagnie maritime aurait retrouvé son billet. Il n’a plus jamais donné signe de vie depuis. Toutes les enquêtes de sa famille ou de la police au cours de l’année qui suit n'aboutissent à rien. Dans un se des romans, l'écrivain italien Pirandello avait écrit : « Qui peut dire le nombre de ceux qui sont comme moi, mes frères… On laisse son chapeau et sa veste avec une lettre dans sa poche, sur le parapet d’un pont qui enjambe une rivière ; puis, au lieu de se jeter dans l’eau, on s’en va tranquillement en Amérique ou ailleurs. »

Qui l'a vu ?
Ci-contre l'annonce de la disparition de Majorana publiée dans l’hebdomadaire Domenica del Corriere :

« Ettore Majorana, professeur de physique théorique à l'Université de Naples, a mystérieusement disparu les derniers jours de mars. Âgé de 31 ans, mesurant 1,70 mètre, mince, cheveux noirs, yeux foncés, une longue cicatrice au dos de la main. Si quelqu'un sait quelque chose à son sujet, il est prié décrire au R.P.E. Marianecci, avenue Regina Margherita 66 - Rome. » Le mystère s’épaissit quand on constate qu’il a vidé son compte en banque et pris son passeport. Plusieurs témoins disent l’avoir vu après le 28 mars et parmi eux, son infirmière, le curé d'une église et le prieur d'un couvent (le 12 avril), ce qui fait naître toutes sortes d’hypothèses dont certaines très fantaisistes. Certains de ses collègues penchent pour le suicide, sa famille pour celle du retrait dans un couvent ; on suggère même un enlèvement par des services secrets, et surtout, une fuite en Argentine.

Après le décès de sa mère, l’intégralité des documents non publiés qu'il a laissés (10 000 pages), ainsi que ses carnets et petits volumes, sont déposés par son frère à la Domus Galilaeana, à Pise. Depuis les années 1980, on s'intéresse à nouveau aux travaux de Majorana pour essayer de mieux comprendre le modèle standard de la physique.

Dernières lettres de Majorana[modifier | modifier le wikicode]

  • Naples, 25 mars 1938 à son ami le physicien Antonio Carrelli :
« Cher Carrelli, j'ai pris une décision qui était désormais inévitable. Il ne faut pas y voir une marque d’égoïsme, mais je me rends compte des ennuis que ma disparition soudaine pourra vous causer, à toi et aux étudiants. C'est pourquoi je te prie de me pardonner, surtout pour avoir déçu toute la confiance, la sincère amitié et la sympathie que tu m'a montrées tout au long de ces mois. Je te prie aussi de me rappeler au bon souvenir de ceux que j'ai appris à connaître et à apprécier dans ton Institut, en particulier à Sciuti ; d'eux tous je conserverai un affectueux souvenir, au moins jusqu'à onze heures ce soir, et, si cela est possible, même après.
E. Majorana »
  • On découvrira un peu plus tard dans sa chambre d'hôtel une enveloppe portant la mention « À ma famille » :
« Naples, 25 mars 1938

Je n'ai qu'un seul désir : que vous ne vous vêtiez pas de noir. Si vous voulez vous plier à l'usage, portez, mais pas plus de trois jours durant, quelque signe de deuil. Ensuite, si vous le pouvez, gardez-moi dans votre cœur et pardonnez-moi.

Affectueusement. Ettore »
  • Le lendemain de sa lettre à Carrelli, le 26 mars, Majorana lui envoie un télégramme :
« Ne t’inquiète pas. Lettre suit. Majorana »
  • Sa dernière lettre :
« Palerme, 26 mars 1938

Cher Carrelli,
J'espère que mon télégramme et ma lettre te seront parvenus ensemble. La mer m'a refusé et je reviendrai demain à l'hôtel Bologna, en voyageant peut-être sur le même bateau que ce mot. J'ai cependant l'intention de renoncer à l'enseignement. Ne me prends pas pour une fille d'Ibsen, car mon cas est différent. Je suis à ta disposition pour des détails ultérieurs.

Ton dévoué E. Majorana »
Reproduction de la dernière lettre de Majorana

On n'a plus vraiment eu de nouvelles, officielles en tout cas.

Trois ans plus tôt, Majorana écrivait à son oncle une lettre similaire :

« Je partirai aujourd’hui pour une destination légèrement incertaine. Je te ferai connaître ma nouvelle adresse sitôt que j’aurai acquis une relative stabilité.
Affectueusement. Ettore »

Le physicien Étienne Klein, amateur d'anagrammes, a trouvé celle-ci, à partir du titre du livre de Sciascia, La disparition de Majorana : « J’adorais la dimension à part ».

Hypothèses sur sa disparition[modifier | modifier le wikicode]

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