Hubert Reeves

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Les unités de Planck (1)

Émission du 7 mai 2006

Max Planck est un scientifique allemand de la fin du 19ème siècle, qui a profondément marqué la physique atomique contemporaine. La physique quantique s'est en effet largement construite autour de ses travaux et de ses intuitions. Aujourd'hui, hommage lui est fréquemment rendu au travers d'expressions comme « la constante de Planck » ou le « temps de Planck » qui jouent un rôle fondamental dans la cosmologie contemporaine.

L'idée de « grains de lumière » appelés « photons » est issue de ses réflexions. Cette notion de granularité des propriétés de la matière s'est généralisée ensuite à toutes les particules. Un nombre la caractérise : la constante de Planck. Par exemple, le photon, qui transporte une lumière d'une certaine fréquence (disons une lumière bleue), possède une énergie égale au produit de cette fréquence et de la constante de Planck. Ce nombre est au cœur même de la physique atomique. Il en est comme l'emblème.

Parlons maintenant du « temps de Planck ». Les unités de temps et d'espace utilisées couramment en physique et en astronomie ont toutes des origines relativement « provinciales » :

Rien dans tout cela qui soit en rapport avec des phénomènes à l'échelle du cosmos, rien qui touche aux propriétés fondamentales de la matière.

L'idée de Planck est donc de trouver une unité de temps qui ne soit pas associée à des phénomènes locaux, mais soit en relation avec des caractéristiques universelles. Trois propriétés, liées aux trois physiciens qui ont pris conscience de leur universalité, vont servir de base au choix de cette nouvelle unité de temps :

L'unité de temps appelée le temps de Planck est excessivement courte. Elle correspond à “quatre dix millionièmes de milliardième de milliardième de milliardième de milliardième” de seconde. Dit autrement, une seconde équivaut à : un suivi de 43 zéros “temps de Planck”. Mais, si petite soit-elle, cette unité occupe une place centrale dans beaucoup de chapitres de la physique contemporaine.