Richard Phillips Feynman
Physicien et professeur reconnu pour ses nombreux travaux, notamment en électrodynamique, Richard Phillips Feynman participe à l’élaboration de la bombe atomique américaine dans le cadre du projet Manhattan à Los Alamos. Très pédagogue, il rédige des ouvrages scientifiques et de vulgarisation de la physique pour le grand public en général et pour ses étudiants en particulier. Il a participé à une conférence de l’American Physical Society au California Institute of Technology en décembre 1959 et y a introduit la notion de nanomonde lors de son célèbre discours « Plenty of Room at the Bottom ». Il a reçu en 1965 le prix Nobel de physique.
Contact : www.feynman.com/
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Une infinité d’espace dans l’infiniment petit
15/09/2008 11:16 am
Je voudrais traiter d’un sujet dont on a peu fait cas mais qui présent un énorme potentiel. Ce domaine n’est pas tout à fait comme les autres dans la mesure où il ne nous apprend rien de plus en physique fondamentale (pour simplifier, nous n’apprenons rien sur ces étranges particules). Ce domaine est plutôt envisagé comme de la physique à l’état solide dans le sens où il pourrait nous en apprendre plus sur le grand intérêt que l’on porte aux phénomènes étranges qui se produisent dans des situations complexes. En outre, le point le plus important est que cela aurait un très grand nombre d’applications techniques.
Ce dont je veux parler est le problème de manipuler et de contrôler les objets à une petite échelle.
Dès que je mentionne ce sujet, les gens me parlent de la miniaturisation et de son incroyable évolution de nos jours. Ils me parlent de moteurs électriques qui ont la taille de l’ongle de votre petit doigt. Et il y a un dispositif sur le marché, me disent-ils, qui permet d’écrire le Notre Père sur la tête d’une épingle. Mais ce n’est rien d’autre que le premier pas le plus primaire dans la direction de ce que je souhaite expliquer. C’est un monde extraordinairement petit qui est sous nos pieds. En l’an 2000, quand on regardera en arrière, on se demandera pourquoi ce n’est pas avant 1960 que les gens ont sérieusement commencé à suivre cette direction.
Pourquoi ne peut-on pas écrire la totalité des 24 volumes de l’Encyclopedia Brittanica sur la tête d’une épingle ?
Voyons ce que cela implique. La tête d’une épingle a un diamètre d’un seizième de pouce (1 pouce = 25,4 mm). Si vous l’agrandissez de 25000 fois son diamètre, la surface de la tête d’épingle est donc égale à la surface de toutes les pages de l’Encyclopedia Brittanica. Par conséquent, il ne nous reste plus qu’à réduire la taille de tout ce qui est écrit dans l’Encyclopedia de 25000. Est-ce possible ? Le pouvoir de résolution de l’œil est d’environ 1/120è de pouce, ce qui correspond en gros au diamètre de l’un des petits points figurant sur les jolies reproductions en demi-teinte de l’Encyclopedia. Quand on le réduit de 25000 fois, cela fait toujours 80 angströms de diamètre, soit 32 atomes de diamètre dans un métal ordinaire. En d’autres termes, chacun de ces petits points aurait toujours une surface de 1000 atomes. Donc, chaque point peut facilement être ajusté à la taille requise par la photogravure et la question de savoir s’il y a assez de place dans la tête d’une épingle pour y mettre toute l’Encyclopedia Brittanica ne se pose plus.
De plus, on peut la lire ainsi écrite. Imaginons qu’elle soit écrite en plus grosses lettres métalliques, c’est-à -dire que quand il y a du noir dans l’Encyclopedia, nous agrandissons les lettres en métal qui mesurent en réalité 1/25000è de leur taille normale. Comment pourrions-nous la lire ?
Si nous disposons de quelque chose d’écrit de cette façon, nous pouvons le lire en utilisant les techniques en pratique à l’heure actuelle. (On trouvera sans aucun doute une meilleure manière, mais pour rendre mon propos actuel, je ne parlerai que des techniques en cours actuellement). Nous imprimerions le métal dans une matière plastique et en ferions un moule, ensuite nous enlèverions le plastique très délicatement, évaporions de la silice sur le plastique pour en obtenir un film très fin, puis, nous le ferions apparaître en évaporant de l’or à un angle contre la silice afin de faire ressortir les lettres pour dissoudre le plastique du film en silice et pour enfin le regarder au microscope électronique !
Il n’est pas question de dire que, si un objet peut être réduit de 25000 fois sous la forme de lettres agrandies sur une épingle, nous pourrions le lire facilement de nos jours. Par ailleurs, il n’est pas question de dire que nous trouverions facile de faire des copies de la matrice, nous n’aurions qu’à imprimer de nouveau le même morceau de métal sur du plastique et en obtenir une autre copie.
Extraits Une infinité d’espace dans l’infiniment petit (Plenty of Room at the Bottom)
Richard P. FEYNMAN
Décembre 1959
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