Aujourd’hui, un peu de physique quantique avec Lucrèce.

Dans son étude de la Nature, le De Rerum Natura , Lucrèce postule en suivant les traces  de son maître grec Épicure l’existence du vide, au sein duquel les corps (corpora), les objets (res), se meuvent ; les éléments constitutifs de toute chose sont les atomes, nommés rerum primordia ou simplement primordia. Bien qu’invisibles, ces primordia existent bien : « Ces corps, dans notre doctrine, sont les semences et principes des choses, par lesquels a été créé et constitué l’univers »; « aucune force n’est capable de les détruire ». Ils sont enfin indivisibles : »il existe des corps qui cessent d’être divisibles en parties et qui atteignent aux limites de la petitesse ». Parfaite définition de l’atome, dont l’étymologie (grecque) signifie justement « qui ne peut être scindé ».

A cette définition impeccable s’ajoute une description visionnaire du mouvement de ces atomes, qui constitue aux yeux des physiciens la première description de ce qu’on qualifiera bien plus tard de « mouvement brownien », ou processus de Wiener, soit le mouvement aléatoire des particules, décrit pour la première fois en 1827 par le botaniste Robert Brown à partir de ses observations des mouvements de particules à l’intérieur de grains de pollen.

« Si tu penses que les atomes (rerum primordia) peuvent cesser leur mouvement, et en s’arrêtant continuer d’engendrer de nouveaux mouvements, tu t’égares et te fourvoie bien loin de la vérité. Car puisqu’ils errent à travers le vide, il faut que les atomes soient tous emportés soit par leur propre poids, soit par le choc d’un autre atome. En effet lorsque dans leur mouvement les atomes se rencontrent et se heurtent, aussitôt ils rebondissent en sens opposés ; et rien  d’étonnant à cela puisque ce sont des corps très durs, pesants, denses, et que rien derrière eux ne les arrête. Et pour mieux comprendre l’agitation incessante de tous les éléments de la matière, souviens-toi que dans l’univers entier il n’y a pas de fond ni de lieu où puissent s’arrêter les atomes, puisque l’espace  est sans limite ni mesure et s’étend à l’infini dans toutes les directions, comme je l’ai montré longuement et prouvé par un raisonnement irréfutable. Puisque ce fait est reconnu, il est évident qu’aucun repos n’est accordé aux atomes à travers les profondeurs du vide ; au contraire agités d’un mouvement incessant et divers, ils se heurtent, puis rebondissent, les uns à de grandes distances, les autres faiblement, et s’éloignent peu. »

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Traduction : Alfred Ernout, Lucrèce, De la Nature, tome premier, livre II (II 80-II 90), CUF, Paris, 1948 (modifiée)

Image : Titvs Lvcretivs Carvs De rerum natura, T. Lucretius Carus, chez Guillaume Janson, Amsterdam, 1620. Conservé à la Peace Palace Library (CCo)

*Traduction de la légende : « Au surplus prête à la véritable doctrine une oreille libre et un esprit sagace dégagé de tout autre souci ».