Leon Lederman
Leon Max Lederman (15 juillet 1922 – 3 octobre 2018) était un physicien américain, directeur du Fermilab et l'un des plus efficaces vulgarisateurs de la physique des particules. Il reçut en 1988, conjointement avec Melvin Schwartz et Jack Steinberger, le prix Nobel de physique.
Origines et débuts
Lederman grandit à New York, fils d'immigrants juifs venus de Russie ; la famille tenait une blanchisserie. Il étudia au City College of New York, servit dans l'armée pendant la Seconde Guerre mondiale et soutint sa thèse en 1951 à la Columbia University, où il mena ensuite ses recherches pendant près de trois décennies.
La mise en évidence de deux espèces de neutrinos
Lors de l'expérience de 1962 à Brookhaven, Lederman fut l'un des trois physiciens responsables. La méthode — un faisceau de neutrinos obtenu à partir de désintégrations de pions derrière un blindage massif — est décrite sur la page consacrée à Melvin Schwartz.
La force de Lederman résidait dans l'exploitation de telles installations : faire fonctionner un grand appareil, maîtriser le bruit de fond et tenir des mois durant la discipline nécessaire pour obtenir 51 événements propres.
Le quark bottom
En 1977, Lederman réussit au Fermilab une seconde découverte de premier plan. Son groupe trouva le méson upsilon — un état lié formé d'un quark bottom et de son antiquark.
La troisième famille de quarks était ainsi mise en évidence, en correspondance avec la troisième famille de leptons que Martin Perl avait ouverte deux ans plus tôt. La symétrie entre quarks et leptons qu'exige le modèle standard était de ce fait confirmée aussi dans la troisième génération.
Un antécédent mérite d'être signalé : le groupe de Lederman avait déjà annoncé en 1976 une structure qui se révéla n'être qu'une fluctuation statistique. Elle reçut en interne le surnom de « Oops-Leon ». La découverte ultérieure, la véritable, n'en fut assurée qu'avec d'autant plus de soin.
Fermilab
De 1979 à 1989, Lederman dirigea le Fermi National Accelerator Laboratory près de Chicago. Son mandat vit la construction du Tevatron, qui resta pendant deux décennies l'accélérateur le plus puissant du monde et sur lequel fut réussie en 1995 la mise en évidence du quark top.
Au Fermilab naquit aussi l'infrastructure dont est issu le faisceau de neutrinos NuMI — ce faisceau avec lequel MINOS a mesuré l'oscillation des neutrinos, avec lequel fut réussie en 2012 la première communication par neutrinos et sur le successeur duquel s'appuie DUNE.
Le vulgarisateur
Lederman était convaincu que la physique appartient à tous. Il fonda en 1985 l'Illinois Mathematics and Science Academy, un internat public pour jeunes gens doués, et s'engagea toute sa vie en faveur de l'enseignement de la physique — y compris dans les écoles ordinaires des quartiers difficiles.
Son livre sur le boson de Higgs, dans lequel il qualifiait celui-ci de « particule de Dieu », le rendit célèbre. L'expression fit le tour du monde. Lederman expliqua plus tard lui-même que son éditeur avait refusé le titre initialement prévu, bien plus irrévérencieux.
Nombre de physiciennes et de physiciens tiennent aujourd'hui encore cette appellation pour malheureuse, parce qu'elle suggère une importance que la particule n'a pas. Sa diffusion montre toutefois combien Lederman savait susciter l'attention — et l'attention est la monnaie dans laquelle se paie la grande recherche.
Les dernières années
Lederman fut atteint de démence dans sa vieillesse. En 2015, il mit aux enchères sa médaille de prix Nobel afin de couvrir les frais de ses soins. Il mourut en 2018, à l'âge de 96 ans, dans une maison de retraite médicalisée de l'Idaho.
L'affaire fut alors très remarquée — comme signe du peu de poids que porte, dans les cas graves, la reconnaissance sociale.
Mise en perspective
Peu de carrières relient autant de choses : deux découvertes fondamentales, la direction de l'un des plus grands laboratoires de recherche du monde et des décennies de travail au service de l'éducation.
Pour la physique des neutrinos, une chose compte avant tout : Lederman fut de ceux qui ont fait, d'une particule à peine détectable, un instrument permettant aujourd'hui de répondre à des questions fondamentales de la physique.
Termes apparentés
- Melvin Schwartz — l'idée du faisceau
- Jack Steinberger
- Martin Perl — la troisième famille de leptons
- MINOS — la physique des neutrinos au Fermilab
Sources
- G. Danby et al. : Observation of High-Energy Neutrino Reactions and the Existence of Two Kinds of Neutrinos, Physical Review Letters 9, 36 (1962).
- S. W. Herb et al. : Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV, Physical Review Letters 39, 252 (1977).
- Fondation Nobel : prix Nobel de physique 1988.