Le petit neutron : Pauli ou Fermi ?

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Pauli ou Fermi ?

En 1930, pourtant, émergea une idée susceptible de sauver la situation. Elle venait de Wolfgang Pauli, théoricien suisse, l’un des grands noms de la mécanique quanti- que. C’est lui en particulier qui avait introduit le principe d’exclusion qui porte son nom, et qui donnait la clé du remplissage successif des orbitales atomiques.

Fort attaché aux principes, Pauli propose de sauver celui de la conservation défi l’énergie en faisant intervenir une particule fantôme dans la désintégration beta. Cette« particule, ni vue ni connue jusqu’alors, serait émise en même temps que l’électron, et* elle emporterait une quantité d’énergie variable, mais qui, additionnée à celle de ce dernier aboutirait toujours à la même somme, pour un émetteur beta donné.

Pour expliquer que ce nouveau corpuscule soit passé inaperçu, Pauli suppose qu’il est électriquement neutre, ce qui l’empêche d’interagir avec les électrons de la matière, comme le font protons, électrons et particules alpha. Il l’appelle le « neutron ». En effet, nous sommes en 1930 et le neutron de Chadwick n’a pas encore été découvert. Mais lorsqu’il le sera, on s’apercevra qu’il ne peut s’agir de la même particule, parce que celle de Pauli doit être au moins cent fois plus légère que le proton, alors que le neutron de Chadwick possède une masse équivalente.

Disons-le tout de suite : aujourd’hui cette particule s’appelle le neutrino, ce qui implique, tout d’abord, que son existence a été reconnue. Ensuite le mot « neutrino » vient de l’italien et signifie « petit neutre » ou « petit neutron ». Cela indique que c’est à Rome qu’il a été baptisé, et si ce n’est pas par le Pape, c’est par le pape de la physique italienne de l’époque, Enrico Fermi en personne.

En effet, Wolfgang Pauli n’avait pas formulé son hypothèse au sein d’une publication structurée. Il s’était contenté de la suggérer par une lettre adressée le 4 décembre 1930 aux membres de la communauté des physiciens réunis à Tübingen pour un congrès auquel il ne pouvait participer. C’était néanmoins la bonne idée, et Enrico Fermi allait reprendre cette balle au bond juste après la découverte du vrai neutron par James Chadwick.