Année Internationale de la Physique
As large as a "Barn"
La section efficace
d'une réaction nucléaire se mesure en "Barn". Si le
commun des mortels peut facilement se passer des connaissances
élémentaires concernant cet usage, l'origine
étymologique du Barn, si elle n'était pas liée au
drame de l'histoire, mériterait presque un accessit au
Panthéon du burlesque. Mais est-on sûr du détail de
son origine?
On se souvient qu'un médicament baptisé "Gardenal" n'aurait dû son célèbre nom commercial qu'au simple fait que l'équipe de recherche qui l'avait mis au point mais qui ne parvenant pas à le nommer, se serait alors prêté au cours d'un Brainstorming au jeu consistant à assembler des syllabes à des terminaisons à connotation scientifique: ion, ing, am, ol, al... Faute de trouver rapidement le mot adéquat un chercheur aurait exprimé son souhait de "Garder nal" dont la terminaison semblait lui sonner agréablement à l'oreille. "Garder nal, garder nal, et pourquoi pas Gardenal ?" se serait alors exprimé un des participants, inspiré par...l'atmosphère du moment.
Lorsqu'on en vient à l'étymologie des unités utilisées en physique on ne peut généralement pas virer dans ce type d'anecdote comique. Car en effet, on y trouve généralement des termes assez peu propices: Mètre, Gramme, Seconde... pas de quoi rendre les sciences vraiment attractives. Idem lorsque l'unité ainsi nommée fait référence au nom d'un illustre savant qui passe dés lors à la postérité mais dont l'emploi plonge le néophyte dans les affres de l'étymologie comme de la généalogie: Ampère, Watt, Faraday, Kelvin, Gauss... etc. Aussi, l'invention du "Barn", unité utilisée en physique nucléaire, et qui se démarque beaucoup des notions et unités plus connues du grand public, sensibilisé aujourd'hui aux problèmes écologiques, tels que le Curie, le REM ou encore le Roentgen... Le "Barn" donc, évoqué plus volontairement en cette année du cinquantenaire d'Hiroshima, mérite d'être explicité et son invention rappelée. Car si ce n'étaient les circonstances dramatiques de sa naissance, les détails de son invention restent aussi cocasses qu'incertains.
L'histoire se passe à Los Alamos dans les années 40. Sous la direction scientifique de Robert Julius Oppenheimer les savants réunis dans le projet Manhattan essaient de mettre rapidement au point la première bombe atomique avant que l'Allemagne nazie ne puisse le faire. Grossièrement il s'agit de réaliser une réaction en chaîne dans laquelle un noyau d'Uranium se brise et libère entre autre quelques neutrons qui vont aller collisionner avec d'autres noyaux provoquant ainsi une réaction en chaîne. L'énergie libérée au passage est sans commune mesure avec les réactions chimiques utilisées jusque là dans l'armement. Une des difficultés consiste pour les scientifiques à voir si la probabilité de collision entre les neutrons et les noyaux n'est pas faible au point qu'une réaction en chaîne ne puisse au bout du compte avoir lieu. En effet si les atomes sont petits (~ 10 -12 m) les noyaux comme les neutrons sont eux même "extrêmement petits" (~ 10 -14 m), a priori. Fort heureusement pour leurs objectifs, les savants découvrent que la probabilité d'interaction entre le neutron et les noyaux est bien plus grande que prévu, rendant la réaction possible. Pour expliquer à leur entourage, constitué principalement d'ingénieurs de l'armement peu férus de physique nucléaire, le phénomène en termes imagés, ils prennent alors l'habitude de décrire le neutron comme une "tomate" et précisent que leurs mesures les amènent à considérer le noyau d'Uranium comme étant un objet sur lequel on lance violemment la tomate. Et la bonne surprise est que le noyau d'Uranium vu de la tomate apparaît "aussi large qu'une grange, "as large as a barn". Donc bonne nouvelle. Même s'il on n'est pas né à la campagne on sait qu'en lançant une tomate sur une porte de grange il y a peu de chance qu'elle passe à côté !
Une nuit de décembre 1942 les physiciens M.G. Holloway et C.P. Parker se lamentent sur l'absence officielle de dénomination pour la "Section efficace", c'est à dire, et d'une certaine manière, pour la dénomination du rendement de l'interraction noyau - neutron qui peut s'assimiler à une surface "apparente" d'où le nom de "Section efficace". Bref au rapport entre la surface de la tomate et la surface de la grange pour parler simplement!.. L'Oppenheimer" ou encore le "Bethe", du nom des principaux scientifiques du projet, sont alors évoqués sans grand enthousiasme. "Oppenheimer" est trop long, "Hoppy" par trop familier et "Bethe" sonne comme la lettre grèque Beta, ce qui est très ...embêtant. La légende veut qu'en cette nuit ils décidèrent d'appeler l'unité de section efficace le "Barn", tout bonnement. Ainsi le "Barn" est aujourd'hui encore l'unité de mesure des Sections efficaces des réactions en physique des particules et représente grosso modo la surface "apparente" du noyau d'Uranium dans le cadre de la réaction noyau-neutron (1 Barn = 10 -28 m2 , soit la surface approximative d'un noyau d'Uranium d'environ 10 -14 m de rayon). Et la tradition aidant, on considère aujourd'hui que ce choix résulterait du fait qu'Holloway comme Parker étaient tous deux des anciens du campus de Purdue University dans l'Indiana, un Etat du Middle West particulièrement bien caractérisé par ses nombreuses fermes et ses granges à perte de vue... On peut le croire et l'image allégorique des agriculteurs se lançant à l'angélus des tomates dans un réseau de granges recouvertes de Ketchup reste aussi cocasse qu' utile pour les enseignants qui doivent décrire de manière simple le sujet à leurs étudiants.
L'histoire ne dit cependant pas si, en pleine guerre mondiale, les physiciens n'ont pas à ce moment donné été tout simplement influencés par les attaques d'avions japonais sur la flotte US. Car en effet, force est de rappeler que peu avant le conflit mondial une mode qui prévalait aux USA était celle de véritables cirques aériens "à la Barnum" et dont le clou du spectacle était l'écrasement d'un avion sur une grange construite au milieu des spectateurs. Les Dardevils qui effectuaient ces démonstrations risquées étaient alors baptisés des Barn Stormers en référence aux attaques de fermes par les brigands, attaques aussi rapides que violantes dans l'Ouest et le Middle West et qui forment une partie de la légende de l'histoire américaine. Et justement l'attaque de Pearl Harbor est au début de la guerre considérée comme un véritable Barn Storming dans les journaux. Aussi les militaires en écoutant les démonstrations "fumeuses" des physiciens du Projet Manhattan, notamment sur ce Barn Storming des noyaux avec "portes de granges" à l'appui, pourraient bien alors avoir conclu que leur aéropage cosmopolite de savants un peu fous, et qui passait à tout le moins à leurs yeux pour un grand cirque de scientifiques incontrôlables ; les militaires donc, auraient certainement pu très vite conclure que ce "Barn-um" personnel allait rapidement leur fournir l'arme absolue pour "Barn-stormer" leurs ennemis du moment. Aussi l'étymologie du "Barn" tient certainement plus à la sémantique sous-jacente aux conversations quotidiennes qui avaient lieu dans les baraquements de Los Alamos, et l'on sait l'anglais américain très propice aux jeux de mots, qu'à la version aseptisée que le récit officiel nous a légué.
Le 6 août 1940, il y a donc 50 ans, la première bombe atomique sera lancée sur la ville d'Hiroshima à partir d'un Boeing B29, l'Enola Gay. Aujourd'hui encore aux USA on peut visiter la grange où les premiers Boeing ont été fabriqués au début du siècle. Pour des raisons qui tiennent aux facéties de l'histoire elle est peinte en rouge et surnommée la Red Barn. Insolite?
Bertrand VilleretOn se souvient qu'un médicament baptisé "Gardenal" n'aurait dû son célèbre nom commercial qu'au simple fait que l'équipe de recherche qui l'avait mis au point mais qui ne parvenant pas à le nommer, se serait alors prêté au cours d'un Brainstorming au jeu consistant à assembler des syllabes à des terminaisons à connotation scientifique: ion, ing, am, ol, al... Faute de trouver rapidement le mot adéquat un chercheur aurait exprimé son souhait de "Garder nal" dont la terminaison semblait lui sonner agréablement à l'oreille. "Garder nal, garder nal, et pourquoi pas Gardenal ?" se serait alors exprimé un des participants, inspiré par...l'atmosphère du moment.
Lorsqu'on en vient à l'étymologie des unités utilisées en physique on ne peut généralement pas virer dans ce type d'anecdote comique. Car en effet, on y trouve généralement des termes assez peu propices: Mètre, Gramme, Seconde... pas de quoi rendre les sciences vraiment attractives. Idem lorsque l'unité ainsi nommée fait référence au nom d'un illustre savant qui passe dés lors à la postérité mais dont l'emploi plonge le néophyte dans les affres de l'étymologie comme de la généalogie: Ampère, Watt, Faraday, Kelvin, Gauss... etc. Aussi, l'invention du "Barn", unité utilisée en physique nucléaire, et qui se démarque beaucoup des notions et unités plus connues du grand public, sensibilisé aujourd'hui aux problèmes écologiques, tels que le Curie, le REM ou encore le Roentgen... Le "Barn" donc, évoqué plus volontairement en cette année du cinquantenaire d'Hiroshima, mérite d'être explicité et son invention rappelée. Car si ce n'étaient les circonstances dramatiques de sa naissance, les détails de son invention restent aussi cocasses qu'incertains.
L'histoire se passe à Los Alamos dans les années 40. Sous la direction scientifique de Robert Julius Oppenheimer les savants réunis dans le projet Manhattan essaient de mettre rapidement au point la première bombe atomique avant que l'Allemagne nazie ne puisse le faire. Grossièrement il s'agit de réaliser une réaction en chaîne dans laquelle un noyau d'Uranium se brise et libère entre autre quelques neutrons qui vont aller collisionner avec d'autres noyaux provoquant ainsi une réaction en chaîne. L'énergie libérée au passage est sans commune mesure avec les réactions chimiques utilisées jusque là dans l'armement. Une des difficultés consiste pour les scientifiques à voir si la probabilité de collision entre les neutrons et les noyaux n'est pas faible au point qu'une réaction en chaîne ne puisse au bout du compte avoir lieu. En effet si les atomes sont petits (~ 10 -12 m) les noyaux comme les neutrons sont eux même "extrêmement petits" (~ 10 -14 m), a priori. Fort heureusement pour leurs objectifs, les savants découvrent que la probabilité d'interaction entre le neutron et les noyaux est bien plus grande que prévu, rendant la réaction possible. Pour expliquer à leur entourage, constitué principalement d'ingénieurs de l'armement peu férus de physique nucléaire, le phénomène en termes imagés, ils prennent alors l'habitude de décrire le neutron comme une "tomate" et précisent que leurs mesures les amènent à considérer le noyau d'Uranium comme étant un objet sur lequel on lance violemment la tomate. Et la bonne surprise est que le noyau d'Uranium vu de la tomate apparaît "aussi large qu'une grange, "as large as a barn". Donc bonne nouvelle. Même s'il on n'est pas né à la campagne on sait qu'en lançant une tomate sur une porte de grange il y a peu de chance qu'elle passe à côté !
Une nuit de décembre 1942 les physiciens M.G. Holloway et C.P. Parker se lamentent sur l'absence officielle de dénomination pour la "Section efficace", c'est à dire, et d'une certaine manière, pour la dénomination du rendement de l'interraction noyau - neutron qui peut s'assimiler à une surface "apparente" d'où le nom de "Section efficace". Bref au rapport entre la surface de la tomate et la surface de la grange pour parler simplement!.. L'Oppenheimer" ou encore le "Bethe", du nom des principaux scientifiques du projet, sont alors évoqués sans grand enthousiasme. "Oppenheimer" est trop long, "Hoppy" par trop familier et "Bethe" sonne comme la lettre grèque Beta, ce qui est très ...embêtant. La légende veut qu'en cette nuit ils décidèrent d'appeler l'unité de section efficace le "Barn", tout bonnement. Ainsi le "Barn" est aujourd'hui encore l'unité de mesure des Sections efficaces des réactions en physique des particules et représente grosso modo la surface "apparente" du noyau d'Uranium dans le cadre de la réaction noyau-neutron (1 Barn = 10 -28 m2 , soit la surface approximative d'un noyau d'Uranium d'environ 10 -14 m de rayon). Et la tradition aidant, on considère aujourd'hui que ce choix résulterait du fait qu'Holloway comme Parker étaient tous deux des anciens du campus de Purdue University dans l'Indiana, un Etat du Middle West particulièrement bien caractérisé par ses nombreuses fermes et ses granges à perte de vue... On peut le croire et l'image allégorique des agriculteurs se lançant à l'angélus des tomates dans un réseau de granges recouvertes de Ketchup reste aussi cocasse qu' utile pour les enseignants qui doivent décrire de manière simple le sujet à leurs étudiants.
L'histoire ne dit cependant pas si, en pleine guerre mondiale, les physiciens n'ont pas à ce moment donné été tout simplement influencés par les attaques d'avions japonais sur la flotte US. Car en effet, force est de rappeler que peu avant le conflit mondial une mode qui prévalait aux USA était celle de véritables cirques aériens "à la Barnum" et dont le clou du spectacle était l'écrasement d'un avion sur une grange construite au milieu des spectateurs. Les Dardevils qui effectuaient ces démonstrations risquées étaient alors baptisés des Barn Stormers en référence aux attaques de fermes par les brigands, attaques aussi rapides que violantes dans l'Ouest et le Middle West et qui forment une partie de la légende de l'histoire américaine. Et justement l'attaque de Pearl Harbor est au début de la guerre considérée comme un véritable Barn Storming dans les journaux. Aussi les militaires en écoutant les démonstrations "fumeuses" des physiciens du Projet Manhattan, notamment sur ce Barn Storming des noyaux avec "portes de granges" à l'appui, pourraient bien alors avoir conclu que leur aéropage cosmopolite de savants un peu fous, et qui passait à tout le moins à leurs yeux pour un grand cirque de scientifiques incontrôlables ; les militaires donc, auraient certainement pu très vite conclure que ce "Barn-um" personnel allait rapidement leur fournir l'arme absolue pour "Barn-stormer" leurs ennemis du moment. Aussi l'étymologie du "Barn" tient certainement plus à la sémantique sous-jacente aux conversations quotidiennes qui avaient lieu dans les baraquements de Los Alamos, et l'on sait l'anglais américain très propice aux jeux de mots, qu'à la version aseptisée que le récit officiel nous a légué.
Le 6 août 1940, il y a donc 50 ans, la première bombe atomique sera lancée sur la ville d'Hiroshima à partir d'un Boeing B29, l'Enola Gay. Aujourd'hui encore aux USA on peut visiter la grange où les premiers Boeing ont été fabriqués au début du siècle. Pour des raisons qui tiennent aux facéties de l'histoire elle est peinte en rouge et surnommée la Red Barn. Insolite?
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