jeudi 30 août 2012

Pierre-Gilles de Gennes : médiateur technique en physique

Tout grand progrès scientifique est né d'une nouvelle audace de l'imagination. (John Dewey)

Aujourd'hui, je vais vous parler d'un autre précurseur de la médiation technique : le prix Nobel de physique Pierre-Gilles de Gennes.

De la supraconductivité à la matière molle

Pour ceux qui ne le connaîtraient pas, Pierre-Gilles de Gennes est un physicien français quelque peu touche-à-tout.
Il a commencé sa carrière en s'intéressant aux propriétés magnétiques des matériaux, puis travailla sur la supraconductivité, cette faculté fascinante qu'ont certains solides à laisser passer le courant électrique sans résistance à très basse température et à léviter au dessus d'un aimant.
Ensuite, il étudia les cristaux liquides, bien connus des amateurs de télévision et autres smartphones. Ces fluides étranges intermédiaires entre les solides et les liquides, dont les molécules peuvent rester mobiles alors que leur orientation est figée, sont pourtant au départ plutôt déboussolant pour les physiciens.
Puis il s'attaque à des sujets moins classiques pour un physicien, ce qu'on appelle aujourd'hui la matière molle : polymères, colles, systèmes biologiques, mouillage...Il s'est même intéressé aux neurosciences à la fin de sa vie.
Quel fantastique parcours ! Mais quel est son secret ? On pourrait le résumer en un mot : universalité.

Universalité

L'un des grands principes de la physique des solides, qu'il a contribué à développer en début de carrière, est l'universalité dans les transitions de phase.
Rappelons qu'une transition de phase est un changement d'état, comme la vaporisation de l'eau en vapeur ou la fusion de la glace en eau. Souvent, elle est provoquée par un changement de température, mais ce peut être un autre paramètre physique comme la pression (on peut ainsi liquéfier un gaz comme l'azote à température ambiante en le comprimant).
La fusion et la vaporisation sont les plus classiques, mais il y en a bien d'autres : ainsi, les cristaux liquides peuvent fondre complètement à plus haute température, ou se solidifier complètement à basse température. Vous comprenez pourquoi "PGDG" s'y est naturellement intéressé.
L'universalité réside en un constat simple : des systèmes physiques très différents du point de vue microscopique adoptent parfois un même comportement macroscopique lors d'une transition de phase.
Sans trop rentrer dans les détails, disons qu'à l'approche de la température "critique" de changement d'état, certains paramètres physiques (comme la densité par exemple) évoluent en suivant des lois similaires (une loi de puissance de même exposant) pour un grand nombre de corps dont la nature chimique est pourtant très différente.
Mêmes règles, mais substances différentes ? On est proche de la médiation technique, là.
Et on est carrément dedans lorsqu'on s'aperçoit que c'est en partie en s’inspirant de la supracon­ductivité qu’il révolutionna ensuite le domaine des cristaux liquides et des polymères, ce qui lui valut un prix Nobel en 1991. Il a en effet transposé ses connaissances en magnétisme à la physique de la matière molle. Le fossé entre les deux mondes n'était qu'apparent, et c'est en médiateur technique scientifique que Pierre-Gilles de Gennes a fait le pont.
Je ne vous étonnerai donc pas qu'un tel personnage se soit intéressé aux applications industrielles, ni qu'il était un partisan de la physique de tous les jours, des problèmes techniques du quotidien, délaissée selon lui au profit des accélérateurs de particules coûteux.
Je vous invite à lire cet article pour en savoir plus sur ce physicien d'exception.