Histoire et Géographie du continent africain - L'Afrique

« distribution de vitesses des particules) comprise entre 1.

10 7 et 2.10 7 K, celle qu'à l'époque on prête au cœur du Soleil.

Ils concluent que seules les réactions entre protons et noyaux légers (ceux des éléments situés entre le lithium et le néon dans la classificationpériodique) permettent de rendre compte de la production d'énergie dans le Soleil.

Ils imaginent que le processus intègre la capturesuccessive, par un noyau, de 4 protons qui sont ensuite éjectés sous forme d'une particule a (un noyau d'hélium).

D'où le titre un tantinet provocant de leur papier : " Comment cuire un noyau d'hélium dans une cocotte potentielle ? ", que l'éditeur des Zeitschrifft furPhysik transforme en version plus sobre par " Sur la question de la possibilité de la synthèse des éléments dans les étoiles "... Au début des années 30, l'étude des " transformations thermiques des éléments dans les étoiles " est bouleversée par deuxdécouvertes : celle du neutron par Chadwick en 1932, et l'analyse systématique par Fermi des réactions nucléaires induites par desneutrons.

Désormais, l'objet même de la nucléosynthèse peut être abordé de façon expérimentale, ce qui fascine Gamow. En 1936, en pleine rédaction de la deuxième édition de son traité de physique nucléaire , il examine en détail les données recueillies par Aston et d'autres sur les abondances relatives des éléments.

Une chose le frappe : " La remarquable constance dans laconstitution isotopique des éléments trouvés sur Terre ".

Ou dans l' univers car, à cette époque, on considère ces données comme ayant une valeur " universelle " ou " cosmique ". Gamow devient dès lors habité par une idée fixe : élaborer la théorie de cette distribution uniforme de l'abondance relative desdifférents noyaux dans l'univers.

Ses recherches sur " la création et la transformation des éléments dans différentes parties de l'univers" n'ont pour but que de trouver la solution à cette énigme. Il pose d'abord que les protons, les neutrons et les électrons sont les briques fondamentales de la matière.

Il fait ensuite l'hypothèseque " par un quelconque processus intervenant au cœur des étoiles...

une quantité considérable de neutrons peut être produite ".

Cesderniers, une fois ralentis, sont capturés par des noyaux, notamment des noyaux lourds, selon la réaction : ZXA + 0n1 ® ZXA+1 + hv (1) Puis par désintégration b l'isotope ZXA+1 , plus lourd, donne naissance à un élément plus élevé dans la classification périodique, selon la réaction : ZXA + z+1n1 ® ZXA+1 + e + neutrino (2) De telles réactions, pense Gamow, se produisent tout au long de la série des éléments et permettent de comprendre les abondancesrelatives de ces derniers dans l'univers.

Et il prend soin de préciser que " les réactions en chaîne du type (1) et( 2), par lesquelles seconstruisent les noyaux lourds, doivent de façon générale impliquer l'émission de grandes quantités d'énergie - probablement assezpour être à la source du rayonnement des étoiles, un problème auquel les astrophysiciens n'ont jusqu'à présent pu apporter deréponse ".

Cette thèse sur la production d'énergie n'est toutefois qu'un additif à l'explication de la nucléosynthèse. L'année suivante, en 1937, Gamow, émigré en Amérique depuis quatre ans, enseigne à l'Université George Washington.

Il pose àCharles Critchfield, l'un de ses thésards, le problème suivant : calculer, dans les conditions stellaires, la section efficace de la réaction(grandeur exprimant, sous forme d'une surface, la probabilité d'interaction entre deux particules) : p + p ® d + e + v (3) Il s'agit de vérifier un modèle récemment proposé par Von Weiszacker : selon lui, cette réaction, première étape dans la conversion de4 protons en particule a , entrerait dans la luminosité du Soleil.

Ce n'est toutefois pas la seule motivation qui pousse Gamow à explorer cette question.

Il exposera sa seconde raison au cours de l'été 1938, lors d'une conférence à l'Institut Henri Poincaré à Paris : " L'énergie libérée (dans le cycle du carbone que Bethe a mis en avant après la conférence de Washington) est suffisante pourexpliquer le rayonnement stellaire, mais elle ne s'accompagne pas d'une production de neutrons.

Pour expliquer la formation deséléments lourds, il nous faut envisager une autre réaction capable de produire une grande quantité de neutrons ". Voilà pourquoi il s'intéresse tant à la réaction (3).

Une fois produits, les deutérons (1) réagissent de la façon suivante : d + d ® 2He3 + n (4) Ce qui aboutit à la production de neutrons (n) en grande quantité : à leur tour, ceux-ci peuvent ensuite être capturés et engendrer leséléments loures.

Tel est l'espoir de Gamow. Mais notre homme se passionne pour des domaines très différents et déborde d'imagination.

En particulier, l'étude des " grandesquestions " et la plausibilité des solutions qu'il propose l'intéressent davantage que l'examen méticuleux des détails.

Quelles grandesquestions ? Naissance et mort du Soleil, genèse des éléments chimiques , origine du système planétaire, apparition du code génétique...

voilà sa " tasse de thé ". En 1937, il est en position idéale pour expliquer la production d'énergie par les étoiles : il a identifié que ce problème était relié à celuide la nucléosynthèse et a conçu, avec Edward Teller, son collègue à l'Université Georges Washington, les outils nécessaires pour lerésoudre.

Mais sa fascination pour la question des origines et son penchant pour les spéculations intellectuelles l'aveuglent quelquepeu : le fait que la production d'énergie et la nucléosynthèse puissent être traitées séparément lui échappe.

Le mérite en reviendra àHans Bethe, célèbre pour s'appuyer sur de solides données empiriques et une connaissance en profondeur des phénomènes : enopérant pour la première fois ce découplage, Bethe apportera une réponse définitive au problème de la production de l'énergie stellaire.. »