Einstein avait réussi en montrant que tout était affaire de hasard et de probabilités.

 

Entretemps, le quantum de lumière d'Einstein avait été rebaptisé photon

 

Le 20 avril 1924, plus sûr de lui que jamais, plus d'un an avant que des expériences réduisent les sceptiques au silence, Einstein résuma éloquemment la situation pour les lecteurs du Berliner Tagesblatt: « Il y a donc maintenant deux théories de la lumière, l'une comme l'autre indispensables et comme on doit l'avouer aujourd'hui malgré vingt ans d'efforts acharnés de la part des physiciens théoriciens- sans aucun lien logique• » Il voulait dire que la théorie ondulatoire comme la théorie des quanta étaient en quelque sorte valides en même temps. On ne pouvait invoquer les quanta de lumière pour expliquer les phénomènes ondulatoires associés avec la lumière, telles que les interférences et la diffraction. Inversement, une explication exhaustive de l'effet Compton et de l'effet photoélectrique ne pouvait être fournie sans recourir à la théorie quantique de la lumière. La lumière était de nature duelle, à la fois ondulatoire et corpusculaire, et les physiciens étaient totalement obligés de l'accepter.

 

 …Broglie : la dualité onde-particule puisse être étendue à toute la matière.

 

Davisson et un collègue, Lester Germer, entreprirent immédiatement de vérifier si les électrons étaient vraiment diffractés. Il leur fallut attendre janvier 1927 pour avoir des preuves concluantes que la matière était –192- diffractée, qu'elle se comportait effectivement comme des ondes.

 

 Tantôt la matière se comporte comme une onde s'étalant sur une région étendue de l'espace, tantôt comme une particule localisée en un point unique de l'espace.

 

…principe d'exclusion, l'un des grands commandements de la nature: dans un atome, il ne peut y avoir deux électrons qui aient le même ensemble de quatre nombres quantiques. Les propriétés chimiques d'un élément ne sont pas déterminées par le nombre total des électrons dans son atome, mais uniquement par la répartition de ses électrons de valence. Si tous les électrons d'un atome occupaient le niveau d'énergie le plus bas, alors tous les éléments auraient la même chimie.

 coucher soleil sur le mont blanc (1)

C'était le principe d'exclusion de Pauli qui gérait l'occupation des couches dans le nouveau modèle atomique de Bohr et les empêchait de se rassembler au niveau le plus bas. Il fournissait l'explication sous-jacente à la disposition des éléments dans la table périodique et à la saturation des couches chez les gaz rares chimiquement inertes.

 

Pourquoi quatre nombres quantiques et non trois étaient-ils nécessaires pour préciser la position des électrons à l'intérieur d'un atome ? Mystère. On admettait depuis les travaux fondateurs de Bohr et de Sommerfeld qu'un électron atomique gravitant autour d'un noyau se meut dans trois dimensions et exige donc trois nombres quantiques pour sa description. Quelle était la signification physique du quatrième nombre quantique de Pauli ?