John Charles Polanyi

Chimie physique

A gagné le prix 1986 Nobel en chimie pour l'usage de la chemiluminescence des molécules pour expliquer des rapports d'énergie dans des réactions chimiques

"La chose la plus intéressante du 20ème siècle, c’est la science. Les jeunes me demandent si ce pays prend les scientifiques au sérieux. Ils ne pensent pas au passeport dont ils seront titulaires, mais au pays sur lequel ils devront compter pour être soutenu et encouragé."

Un jeudi de 1956, vers huit heures du soir, John Polanyi pénètre dans l’espèce de placard à balais qui lui sert de laboratoire. Le jeune maître de conférences de l'université de Toronto ne peut pas espérer beaucoup mieux; il n'est même pas encore assistant professeur. L’étudiant diplômé qui sert d’assistant à Polanyi, et qui porte aujourd’hui une de ses nombreuses chemises hawaïennes à manches courtes lui dit : « Bon et bien, je pense que nous sommes prêts pour un autre essai. »

« Est-ce que tu as vérifié les joints de la Stoke ? » demande Polanyi, tout en jetant un coup d’œil sur la pompe à vide géante qui émet un bruit de choc rythmique dans un coin. 

« Oui, ils ne sont pas terribles mais je pense qu’ils tiendront encore le coup pour une expérience supplémentaire » déclare Cashion.

Polanyi remarque la fraîche odeur d’ozone au moment où Cashion ouvre la valve d’hydrogène et appuie sur un commutateur. Pour réaliser cette expérience, ils ont besoin d'hydrogène sous la forme d'atomes simples (l’hydrogène se trouve dans la nature sous forme de paires d'atomes d'hydrogène). Ken a récupéré l’unité de décharge électrique d’un vieux signe néon. En secouant le flux d’hydrogène avec 6000 volts électriques, Polanyi et Cashion décomposent le gaz en atomes d’hydrogène simples. Polanyi aime le doux rayonnement rosâtre que produit l'hydrogène, mais il s’inquiète de ses propriétés explosives. Quelques calculs rapides qu'ils ont faits hier leur ont indiqué que le laboratoire ne risquait pas d'exploser, mais ils n'en étaient pas complètement sûrs.

 

Cette expérience s’est finalement avérée être un succès, et Polanyi et Cashion ont enregistré quelque chose que personne n’avait jamais vu auparavant — l’apparition d’une très faible quantité de lumière, produite par la réaction de l’hydrogène avec le chlore : la fameuse chimioluminescence. Comme Polanyi comprenait l’origine des faibles émissions de lumière lors de son expérience, il était aussi capable de prédire exactement quel type d'énergie devait être appliqué pour que cette réaction chimique se produise. Au cours des années il étendit ses théories à d'autres réactions, qui entraînèrent de façon plutôt inattendue le développement de nouveaux types de lasers chimiques très puissants. Au bout du compte, cette expérience dans un placard à balais finit par lui valoir un Prix Nobel.

Le jeune scientifique ...

Quand Polanyi avait 11 ans son père, un professeur de chimie à l'Université de Manchester en Angleterre, l’expédia au Canada afin qu’il ne soit pas blessé lors des bombardements allemands sur l’Angleterre durant la Deuxième Guerre Mondiale. Polanyi séjourna dans une famille de Toronto pendant trois ans. Il se rappelle être allé faire une randonnée de camping à vélo et avoir lu « Le Comte de Monte Cristo » ainsi que « Guerre et Paix ». Il s’intéressait plus à la littérature et à la sociologie qu’à la science. À l’école, Polanyi trouvait qu’il était ennuyeux de se contenter de suivre les instructions lors d’une expérience de chimie, afin d’obtenir le « bon » résultat. Il préférait expérimenter et essayer différentes choses afin de voir ce qui se produirait. Il était très curieux. Le problème, c'est qu'il obtenait toujours le « mauvais » résultat. Ceci lui attirait des ennuis et ses professeurs disaient souvent qu’il manquait de discipline pour apprendre. Il ne se laissa pas décourager, et finit par s’intéresser profondément pour la science, mais il aime dire aux enfants qu’un engagement pour la vie avec quelque chose n’a pas vraiment besoin de démarrer par une histoire d'amour.

Après la guerre Polanyi retourna à Manchester, où il termina le lycée et fit ses études à l’université. Juste après il repartit pour le Canada, d’abord pour occuper un poste au Conseil National de la Recherche où il travailla pendant un moment avec Gerhard Herzberg (voir p. 67), qui étudiait les états énergétiques des molécules. Après avoir travaillé également à l'université de Princeton dans le New Jersey, Polanyi accepta un emploi de maître de conférences à l'université de Toronto en 1956.

Durant toute sa carrière de scientifique, Polanyi a été très actif dans le mouvement pour la paix et n'a jamais mâché ses mots à cet égard. Dans un article paru en 2003 article dans le journal Globe and Mail, il critiqua vivement le système de missiles pour la défense nationale des USA, qui devait coûter des billions de dollars en disant à ce propos : « Ce système de défense engage le monde dans la mauvaise direction, celui de la construction d’une forteresse. Au 21ème siècle, ce développement est désespérément anachronique. Sans contrôle, les armes et armes de riposte n’entraînent que le développement d'armes toujours plus nombreuses. »

D’après Polanyi, la science nous enseigne un certain nombre de leçons concernant la paix. La première de ces leçons est qu’aucun d'entre nous ne possède la vérité à part entière, mais que nous y travaillons tous ensemble, en tâtonnant vers elle. Ensuite, pour les scientifiques, la poursuite de la vérité doit être faite à travers la raison et non pas la violence. Mais il ajoute : « Bien sûr, nous aurons toujours besoin de la foi. La raison seule suffirait à peine à nous sortir de notre lit chaque matin. Nous avons besoin de la foi dans le jour qui vient. Mais la foi seule, comme nous l'avons déjà appris, est inhumaine et écrase tout sur son passage. La raison écoute, aussi bien qu'elle parle. Par sa nature elle reconnaît l’existence d’autrui, dans la mesure où elle ne triomphe qu’en persuadant les autres. Et c’est ainsi que la science avance… Nous n’allons pas à des débats scientifiques pour annoncer des résultats, mais pour en débattre. C'est une leçon offerte par la science à l'humanité. »

Il était très curieux. Le problème était qu'il obtenait toujours les "mauvais" résultats.

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