Niels Bohr

Niels Bohr, né et mort à Copenhague (1885-1962), est un physicien danois, prix Nobel de physique 1922, connu pour son modèle de l'atome de 1913, le principe de complémentarité et son rôle dans les débats sur l'énergie nucléaire.

Parcours

Fils du physiologiste Christian Bohr, Niels Bohr entre en 1903 à l'université de Copenhague, où il étudie la physique, les mathématiques, l'astronomie et la philosophie. Il soutient en 1911 une thèse sur la théorie électronique des métaux, dirigée par Christian Christiansen. Il séjourne ensuite à Cambridge auprès de J. J. Thomson, puis à Manchester dans le laboratoire d'Ernest Rutherford. En 1913, il publie trois articles qui appliquent la théorie des quanta au modèle nucléaire de Rutherford et expliquent les raies d'émission de l'hydrogène. Professeur de physique théorique à Copenhague dès 1916, il dirige à partir de 1920 l'Institut de physique théorique, qui ouvre ses portes en 1921. Hans Kramers, Oskar Klein, George de Hevesy et Werner Heisenberg figurent parmi les physiciens qui y travaillent avec lui. En 1922, il reçoit le prix Nobel de physique "pour ses travaux sur la structure des atomes et sur le rayonnement qui en émane". Il développe aussi le principe de complémentarité et débat avec Albert Einstein de l'interprétation de la mécanique quantique.

Dans les années 1930, Niels Bohr aide des scientifiques réfugiés qui fuient l'Allemagne nazie, et son institut oriente ses recherches vers la constitution du noyau atomique. Menacé d'arrestation par la police allemande, il quitte le Danemark occupé en septembre 1943, passe par la Suède, puis gagne la Grande-Bretagne à bord d'un bombardier Mosquito. Consultant du projet Manhattan sous le nom de code Nicholas Baker, il travaille à Los Alamos avec J. Robert Oppenheimer. En 1944, il plaide pour un partage d'informations nucléaires avec l'Union soviétique devant Winston Churchill, sans obtenir son adhésion, puis devant Franklin D. Roosevelt. Revenu à Copenhague en 1945, il retrouve la présidence de l'Académie royale danoise des sciences et des lettres. Le roi Frederik IX le fait chevalier de l'ordre de l'Éléphant en 1947. En 1950, il adresse une lettre ouverte aux Nations unies. Président de la Commission danoise de l'énergie atomique, il contribue en 1955 à la création du centre de Risø et reçoit en 1957 le premier prix Atoms for Peace.

Controverse

Du 15 au 21 septembre 1941, le physicien allemand Werner Heisenberg, accompagné de Carl Friedrich von Weizsäcker, séjourne à Copenhague, alors occupée par l'Allemagne, et rencontre Niels Bohr, son ancien mentor. La teneur de leur conversation fait l'objet d'un débat d'historiens. Heisenberg a affirmé après la guerre qu'il voulait aborder la responsabilité morale des physiciens face à l'arme nucléaire, version relayée par le journaliste Robert Jungk dans Brighter Than a Thousand Suns (1958). Bohr la conteste : dans des brouillons de lettres jamais envoyés, rédigés à partir de 1957, il rapporte que Heisenberg lui avait annoncé la victoire de l'Allemagne et sa capacité à construire une bombe. La famille de Bohr a rendu publics onze documents en février 2002, après l'intérêt suscité par la pièce Copenhagen de Michael Frayn.

Repères chronologiques

1885 : naissance à Copenhague, deuxième des trois enfants de Christian Bohr et d'Ellen Adler
1903 : entrée à l'université de Copenhague
1911 : thèse de doctorat sur la théorie électronique des métaux
1912 : mariage avec Margrethe Nørlund
1913 : publication de trois articles sur la structure de l'atome
1916 : nomination comme professeur de physique théorique à l'université de Copenhague
1920 : direction de l'Institut de physique théorique
1922 : prix Nobel de physique et naissance de son fils Aage
1934 : mort de son fils aîné Christian dans un accident de bateau
1943 : départ du Danemark occupé vers la Suède, puis la Grande-Bretagne et les États-Unis
1947 : chevalier de l'ordre de l'Éléphant
1950 : lettre ouverte aux Nations unies sur la coopération en matière d'énergie nucléaire
1957 : premier prix Atoms for Peace
1962 : mort à Copenhague
1965 : l'Institut de physique théorique devient l'Institut Niels Bohr

Vie personnelle et engagements

Niels Bohr naît dans une famille bourgeoise de Copenhague : son père, Christian Bohr, est professeur de physiologie à l'université, et sa mère, Ellen Adler, est la fille du banquier David Baruch Adler. Il a une sœur aînée, Jenny, et un frère cadet, Harald Bohr, mathématicien et footballeur médaillé d'argent aux Jeux olympiques de 1908. Il entre à sept ans à l'école latine de Gammelholm. Il demande Margrethe Nørlund en mariage en août 1910 et l'épouse en août 1912. Elle est la sœur du mathématicien Niels Erik Nørlund. Le couple a six fils : Christian (1916), Hans (1918), Erik (1920), Aage (1922), Ernest (1924) et Harald (1928).

Au début des années 1930, Niels Bohr s'installe avec sa famille dans la résidence d'honneur de la Fondation Carlsberg à Copenhague, dont le philosophe Harald Høffding a été le premier occupant. Son épouse Margrethe relit et met au propre ses textes. Il fréquente Albert Einstein, avec qui il débat de mécanique quantique, notamment chez Paul Ehrenfest à Leiden en décembre 1925. Gardien de but à l'Akademisk Boldklub dans sa jeunesse, il pratique aussi le ski. Sa maison d'été de Tisvilde, au nord de la Sélande, accueille Werner Heisenberg en août 1947. Il défend l'idée d'un "monde ouvert" dans les échanges d'informations nucléaires entre États.

Contexte du décès

Niels Bohr meurt le 18 novembre 1962 à Copenhague, à 77 ans, d'une insuffisance cardiaque, au Carlsberg, où il résidait depuis le début des années 1930 avec son épouse Margrethe Bohr, mariée avec lui depuis cinquante ans. Son corps est incinéré et ses cendres sont inhumées dans le caveau familial du cimetière d'Assistens, auprès de ses parents, de son frère et de son fils. Margrethe Bohr lui survit jusqu'en 1984. En 1965, pour le 80e anniversaire de sa naissance, l'Institut de physique théorique de l'université de Copenhague, qu'il a fondé et dirigé, est officiellement rebaptisé Institut Niels Bohr.

Lieux de mémoire

Niels Bohr repose au cimetière d'Assistens (Assistens Kirkegård), dans le quartier de Nørrebro à Copenhague, ouvert en 1760. La sépulture familiale borde l'allée principale : une structure carrée recouverte d'herbe, avec en son centre un pilier de granit surmonté d'une chouette. Ses parents, son frère et son fils y sont inhumés. Hans Christian Andersen et Søren Kierkegaard reposent dans le même cimetière.

Anecdotes

1 - Gardien de but à l'Akademisk Boldklub, Niels Bohr y a joué avec son frère Harald, défenseur du club. Contrairement à une affirmation répandue, il n'a jamais porté le maillot de l'équipe nationale danoise, où Harald a obtenu l'argent olympique en 1908.
2 - En 1940, lors de l'invasion allemande du Danemark, Bohr écarte l'idée d'enterrer les médailles Nobel de Max von Laue et James Franck, confiées à son institut. George de Hevesy les dissout dans de l'eau régale, puis la Fondation Nobel les refond.
3 - À Los Alamos, Bohr voyage sous le nom de Nicholas Baker, mais son vrai nom figurait en grand sur ses bagages. Skieur assidu, il a été photographié sur des skis à Sawyer's Hill, malgré l'interdiction de toute photographie.
4 - Pour son blason de l'ordre de l'Éléphant, exposé à la chapelle du château de Frederiksborg, Bohr dessine lui-même un taijitu, symbole du yin et du yang, accompagné de la devise latine Contraria sunt complementa : "les contraires sont complémentaires".
5 - En 1947, à Tisvilde, Bohr et Heisenberg ne parviennent pas à s'accorder sur le lieu de leur conversation de 1941 : Bohr la situe dans son bureau de l'institut, Heisenberg se souvient d'une promenade.
6 - Niels Bohr désigne la terrasse de la résidence d'honneur de la Fondation Carlsberg, où il vit avec sa famille jusqu'à sa mort en 1962, comme étant "une cachette pour les pensées".

Points clés

- Métier(s) : physicien théoricien, professeur, directeur de l'Institut de physique théorique de Copenhague
- Résidence principale : Copenhague (résidence d'honneur Carlsberg)
- Relations de couple : marié à Margrethe Nørlund de 1912 à sa mort en 1962
- Enfants : six fils, Christian, Hans, Erik, Aage, Ernest et Harald
- Distinctions : prix Nobel de physique 1922, ordre de l'Éléphant 1947, prix Atoms for Peace 1957