Jean Thibaud : physicien reconnu, personnage méprisé


Comment un physicien qui a marqué son époque a-t-il pu disparaître de la mémoire savante et de la mémoire collective ? La réponse est (en partie) du côté de sa personnalité.

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Jean Thibaud par Henri Martinie. 1927

Jean Thibaud, ça vous dit quelque chose ?  Si vous n’avez jamais entendu parler de ce physicien, pas de complexe : les autres non plus.

Pas une rue de Lyon — sa ville natale — ne porte son nom. Pas une allée du campus de LyonTech-la Doua, pas un amphi à la mémoire de cet atomiste pourtant renommé parmi les scientifiques de son époque. A Lyon, on lui doit l’Institut de Physique atomique, dont l’Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL) est l’héritier.

Il subsiste cependant dans les mémoires lyonnaises une (petite) trace de Jean Thibaud : il faut pousser les portes de l’Académie des Sciences, Belles-Lettres et Arts du palais Saint-Jean pour la découvrir. Depuis 1963, cette vénérable institution lyonnaise décerne tous les deux ans le prix Jean Thibaud à « un ou deux jeunes physiciens s’étant illustrés par leurs recherches en physique subatomique » (par « jeunes », il faut entendre « entre 30 et 40 ans »… avis aux amateurs).

Mais pourquoi Jean Thibaud a-t-il été ainsi rayé de la mémoire savante et de notre mémoire collective ?

« Comment dit-on « candidater » en Allemand ? »

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Manifestation de solidarité après l’attentat contre Léon Blum. De gauche à droite : Jean Perrin, Paul Langevin et le philosophe Victor Basch. Paris, 16 février 1936. Photographie de Marcel Cerf (1911-2010). Bibliothèque historique de la Ville de Paris / Marcel Cerf

En septembre 1939, la France et ses alliés entrent en guerre avec l’Allemagne. Les années qui suivent seront celles de la « drôle de guerre ». Thibaud est à l’affût. Il ne partage pas l’engagement politique anti-fasciste qui a mobilisé une bonne partie des intellectuels français depuis l’accession d’Hitler au pouvoir en 1933. Jean Perrin, Frédéric Joliot, Paul Langevin et leurs amis participent eux à cette lutte : Langevin sera parmi les fondateurs en 1934 du Comité de vigilance des intellectuels antifascistes.

En juin 1940, les troupes allemandes entrent à Paris, déclarée ville ouverte. De Gaulle quitte la France pour Londres et lance son appel à la résistance le 18 juin 1940.

Début octobre 1940, Thibaud apprend que Jean Perrin, le prix Nobel de physique 1926, a quitté Paris. Sa chaire de chimie-physique de la Sorbonne est désormais vacante. Peter Havas, un jeune expérimentateur du laboratoire dirigé par Thibaud, commente sa réaction :

« [Thibaud] ne pouvait pas résister à la tentation de candidater à cette chaire maintenant vacante. J’ai été sûrement la première personne à l’apprendre à l’Institut, parce que un jour Thibaud m’a appelé dans son bureau et m’a demandé discrètement “Comment dit-on “poser sa candidature en allemand?[1] ».

Thibaud sollicite et obtient la chaire de Jean Perrin. Le fils du prix Nobel, Francis Perrin, lui-même physicien, écrit son amertume à son père :

« Tu sais déjà sans doute que le conseil a choisi Thibaud (par 18 voix contre 13 à moi) pour la délégation à la Chaire. […] Je regrette que ton laboratoire passe entre les mains d’un homme qui n’a pas semble-t-il un idéal l’en rendant digne. »

Thibaud occupe son poste quelques mois et renonce devant l’apparente hostilité des étudiants parisiens. Il regagne Lyon où son opportunisme va très vite trouver matière à s’exprimer.

 

Quand Occupation rime avec opportunisme

En 1941, Paul Langevin est arrêté par Vichy et envoyé en résidence surveillée à Troyes. Ami d’Einstein, Langevin est l’une des autorités intellectuelles les plus éminentes de la physique française et une conscience morale respectée dans la communauté internationale. Comme son ami Jean Perrin avec qui il partage ses valeurs dreyfusardes, sociales et antifascistes, il manifeste régulièrement aux côtés des mouvements de gauche.

Thibaud dirige très discrètement « Physique et Chimie » jusqu’à la Libération, entre hostilité, indifférence ou amusement des étudiants. Certains le brocardent, comme Jean Claude Bondiou de la 60e promotion de « PC ». Il se remémore sans aucune difficulté, soixante-dix ans après, quand, le 30 août 1941, Jean Thibaud se renseigne auprès de l’administrateur du Collège de France : la chaire de physique expérimentale de Langevin est-elle vacante ?

Peine perdue, c’est Maurice de Broglie qui l’obtiendra avec l’appui de Frédéric Joliot. Quelques semaines plus tard, sur proposition de Vichy, Thibaud est nommé à la direction de l’École de physique et chimie de la ville de Paris (ESPCI) au mois d’octobre 1941. C’est Paul Langevin qui en était jusqu’alors titulaire.

Pendant l’occupation allemande, Thibaud conserve en effet officiellement son laboratoire lyonnais. Le ministre de l’Éducation de Vichy le somme de choisir entre les deux postes, sans succès. Thibaud cumule positions et salaires. En quelques mois son opportunisme l’aura porté vers des positions institutionnelles prestigieuses…

 

Épilogue peu glorieux

Paris est libéré en août 1944. Paul Langevin reprend la direction de son école. Thibaud, penaud, la lui cède et rejoint Lyon en 1944 pour trouver son laboratoire à demi détruit par les bombardements alliés du 26 mai 1944. Ces derniers avaient eu pour objectif la destruction du quartier général de la Gestapo situé avenue Berthelot (NDLR : siège de l’actuel Centre National de la Résistance et de la Déportation), non loin de l’Institut de la rue Raulin que Jean Thibaud a fondé en 1936.

 

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Dégâts au sein du laboratoire de physique atomique après les bombardements alliés de 1944. Fond A.Moussa

 

Thibaud est suspendu provisoirement de ses fonctions (avec demi-traitement) le 21 septembre 1944 par une instruction donnée par le gouvernement provisoire de la République. Il est rétabli dans ses fonctions le 23 mars 1945. De Gaulle a besoin d’atomistes. Il vient de nommer Joliot à la tête du CNRS : ce dernier octroie 100 000 Frs. à Thibaud pour la reconstruction de son laboratoire.

 

Quand publication rime avec plagiat

Dans l’immédiat après-guerre, l’heure est au nucléaire. Le Général de Gaulle crée en 1945 le Commissariat à l’énergie atomique (CEA). Il s’agit d’une instance non universitaire dont Joliot prend la direction. Toujours marqué par son engagement anti-fasciste et promoteur d’un nucléaire civil, Joliot n’est pas favorable au développement par la France de l’arme atomique. Après l’appel de Stockholm en mars 1950, Joliot est révoqué du CEA par le président du Conseil, Georges Bidault : Thibaud est pressenti parmi d’autres pour le remplacer… Mais entre-temps a éclaté une affaire de plagiat à l’Académie des Sciences de Paris, qui lui coûta probablement le poste.

En décembre 1950, Thibaud communique devant l’Académie des sciences de Paris sa découverte d’une particule chargée négativement, plus petite que l’électron. Il se répand dans la presse nationale pour rassurer la communauté des lecteurs :

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Écho dans la presse nationale de la « découverte » de Thibaud

 

Au même moment, dans les salons feutrés de l’Académie parisienne, deux élèves de Joliot communiquent un résultat expérimental qui va dans le même sens : une anomalie dans les spectres bêta laisse penser à l’existence d’une particule aux caractéristiques nouvelles. C’est cette dernière qui est nommée malicieusement la « particule communiste » par certains membres du laboratoire.

Quelques semaines passent et en janvier 1951, c’est la stupeur : Thibaud est accusé par les deux élèves de Joliot – Georges Charpack et Francis Suzor – d’avoir plagié leur communication. Thibaud aurait complété sa communication sur épreuve, avant impression, à partir de celle de ses collègues. Le chercheur lyonnais crie à l’injustice et à la manipulation politique. L’affaire est  sensible en effet et risque de coûter à Thibaud le haut-commissariat au CEA. D’autant plus que la polémique s’ébruite et que la presse nationale s’en mêle :

 

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Extrait du journal Libération du 16 janvier 1951

 

L’Académie des sciences n’aime pas ce genre de publicité et confronte les pièces du dossier.  Devant l’ampleur manifeste des ajouts et emprunts de Thibaud aux épreuves de sa note, l’Académie décide de demander à Thibaud de la rétablir dans son expression première.

C’est finalement Francis Perrin qui succédera à Joliot à la tête du CEA.

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Extrait du journal Libération du 7 février 1951

 

Opportuniste sous l’occupation allemande, capable de s’accommoder sans trop de difficultés du régime de Vichy et plagiaire après la guerre… Jean Thibaud a tout de l’honnête homme et du scientifique désintéressé ! On comprend que l’on n’ait pas envie de célébrer sa mémoire.

Et pourtant, il a beaucoup apporté à la physique atomique de son temps…

 

Il soutient sa thèse devant Marie Curie et travaille avec Maurice de Broglie

Thibaud naît en 1901 à Lyon, dans une famille modeste. Il fait des études secondaires au Lycée Ampère puis obtient une licence de sciences à la faculté des sciences de Lyon. Nous ne savons rien de la façon dont il traverse la première guerre mondiale, trop jeune de toute façon pour être mobilisé. Il intègre l’Ecole supérieure d’électricité de la ville de Paris et en sort diplômé en juillet 1921. Thibaud profitera toute sa vie de ses compétences électrotechniques pour mettre au point ou régler des dispositifs atomiques expérimentaux de plus en plus « électro-orientés ».

Changement de cap après l’obtention de son diplôme d’ingénieur en 1921 :  Thibaud souhaite échapper à une carrière industrielle pour devenir chercheur. Comme Joliot, il n’est pas normalien, ce qui est un handicap certain pour prétendre à un poste académique. Il intègre néanmoins le laboratoire privé de Maurice de Broglie, laboratoire concurrent de l’Institut du radium fondé par Marie Curie. Là, il devient un spécialiste des rayons X et des spectres atomiques bêta et gamma. C’est sur ces spectres qu’il compose son mémoire de thèse. Il le soutient en 1925 devant Marie Curie et Jean Perrin, tous deux déjà récipiendaires du prix Nobel. André Debièrne, le découvreur de l’élément chimique actinium est aussi présent.

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Membres du laboratoire des rayons X : J. Thibaud, M. De Broglie, L. De Broglie. Source Académie des sciences

 

Thibaud assiste aux premières loges à la création de la mécanique ondulatoire par Louis de Broglie, couronné par le prix Nobel de physique en 1929.

 

Il a créé le premier prototype de cyclotron français

En 1928, Thibaud devient sous-directeur du laboratoire de Maurice de Broglie. Il oriente la politique de recherche du laboratoire vers l’accélération des particules chargées. En effet, les particules alpha (noyaux d’hélium) issues de noyaux radioactifs sont — jusqu’aux années 1930—les seules particules pouvant servir de projectiles pour bombarder la matière atomique. Les physiciens comprennent qu’ils ne peuvent pas se contenter de ces sources « naturelles » de projectiles, trop peu énergétiques, pour en savoir plus sur la structure de la matière. Il faut accélérer certaines d’entre elles pour briser artificiellement des atomes (Cockcroft et Walton brisent l’atome de lithium en 1932).

En 1931, à la suite de la publication en 1928 du physicien norvégien Rolf Wideröe,  Thibaud met au point un accélérateur linéaire à impulsions multiples d’ions positifs (ions hydrogène ou mercure). Il constate néanmoins qu’il lui faut une longueur toujours plus grande pour augmenter l’énergie cinétique des particules accélérées. Il fabrique alors en 1932 — indépendamment d’Ernest Lawrence qui sera crédité pour la mise au point finale — un dispositif circulaire qui permet l’accélération multiple à haute fréquence de particules chargées. Le prototype de Thibaud aurait pu devenir le premier « cyclotron » français si son développement n’avait été entravé par l’isolement et le manque relatif de moyens dont souffre le laboratoire de Maurice de Broglie par rapport à ses concurrents américains. C’est Frédéric Joliot qui mettra au point le premier cyclotron français fonctionnel au collège de France, en 1937.

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Le cyclotron de Thibaud : Schéma de principe accélération circulaire. Comptes rendus Congrès de Paris

 

Il a percé certains mystères du positron

Au début des années 1930, le bestiaire des particules subatomique se limite à deux particules subatomiques seulement : le proton et l’électron. Le premier est mis en évidence par E. Rutherford en 1919 (après qu’il l’eut imaginé en 1914) ; le second a été découvert par J.J Thomson en 1897. L’année 1932 fait souvent figure d’année miraculeuse dans l’histoire de la physique atomique. Les physiciens découvrent en effet deux autres particules pour cette seule année : J. Chadwick découvre le neutron,  et C.D Anderson, le positron parmi les particules présentes dans les gerbes de rayons cosmiques. Thibaud va contribuer à préciser les caractéristiques physiques de la particule découverte par Anderson.  Il utilise pour cela une méthode de déviation magnétique de son invention, la méthode de la trochoïde qu’il met au point en 1933.

 

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Illustration de la méthode de la trochoïde (source : Thibaud, J. (1942). Vie et transmutations des atomes (Paris, France: A. Michel, 1942, p. 49)

 

En disposant la source de particules dans la région où le champ magnétique est inhomogène, Thibaud parvient à focaliser les positrons pour les envoyer sur une plaque photographique. Il obtient un « spectre » et peut alors mesurer la « charge spécifique » du positron (rapport de la valeur absolue de la charge et de la masse de la particule).

Anderson n’est pas au courant de la théorie de l’anti-électron qu’un théoricien de Cambridge, P.A.M Dirac, a mis au point en 1928. Il ne fait donc pas le rapprochement immédiatement entre sa découverte du positron et l’antiparticule prédite par Dirac. Par ailleurs, le théoricien anglais avait prédit la dématérialisation de l’anti-électron au contact de la matière : une annihilation qui doit produire deux photons de 500 keV.  C’est précisément ce qu’observent Thibaud et Joliot en décembre 1933, grâce à la méthode de la trochoïde. Lorsque matière et antimatière se rencontrent, elles s’annihilent en un rayonnement lumineux ! Les deux chercheurs proposent une communication à l’Académie des sciences le 18 décembre 1933 pour partager leur découverte. Carl Anderson, qui recevra le prix Nobel en 1936 pour la découverte du positron citera Joliot et Thibaud lors de la réception de son prix.

 

Il a installé la physique nucléaire à Lyon

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L’Institut de Physique Atomique : Entrée 1947 – De gauche à droite MM Dupin (mécanicien IPA) Lafoucrière et Guiraud. Fond privé Lafoucrière

Thibaud quitte officiellement la sous-direction du laboratoire des rayons X le 15 février 1935. C’est au mois de mars 1935 qu’il se retrouve à Lyon, en discussion avec le Doyen de la Faculté des Sciences.  Recruté sur la chaire de physique expérimentale de la faculté, Thibaud veut créer dans sa ville natale « un centre de recherche de physique moderne (rayons X, étude de l’atome et de ses radiations : positrons, neutrons, rayons cosmiques, transmutations et désintégrations) analogue à celui dont je disposais jusqu’ici au laboratoire de M. De Broglie à Paris. »

Jean Thibaud a 35 ans lorsqu’en mars 1936 le laboratoire de physique atomique est inauguré, rue Raulin. Il recrute un certain nombre de jeunes talents et rivalise dans ses productions scientifiques avec les laboratoires parisiens. Les jeunes élèves de l’école centrale qui fait face à l’Institut observent souvent arriver, avec malice, celui qu’ils surnomment « proton ».

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Accélérateur de type Cockcroft et Walton- Accélérateur Vitriollerie 1950

Parallèlement au laboratoire de la rue Raulin, Thibaud va créer le Centre de Perfectionnement en Physique Nucléaire de Lyon (CPNL) au sein du fort de la Vitriolerie, dans le 7ème arrondissement de Lyon. C’est là qu’il va développer un enseignement de 3e cycle de physique nucléaire et former en parallèle quelques officiers et techniciens militaires aux savoirs et aux techniques nucléaires. C’est l’armée française qui l’accueille en effet au sein du fort militaire et qui a payé le « grand accélérateur à 1 million de Volts » dont il a équipé une grande salle de la Vitriollerie. On peut aujourd’hui admirer au Musée des Confluences, à Lyon, un accélérateur similaire à celui-là.

Au final, Jean Thibaud apparaît comme un personnage exceptionnel, à la trajectoire complexe, dans un siècle troublé par deux guerres mondiales. Il n’a assurément pas partagé les valeurs sociales et politiques de ses illustres pairs, et son opportunisme comme son ambition auront contribué à la construction de son invisibilité.

[1] The Life and Work of Guido Beck: The European Years: 1903-1943. In ANAIS- ACADEMIA BRASILEIRA DE CIENCIAS (Vol. 67, sup//1, p. 24)

[2] Lettre du 10 novembre 1940 de Francis Perrin à Jean Perrin, Fond Jean Perrin, Archives de l’Académie des Sciences côte : 54 J dossier 5.

[3] Jean Claude Bondiou, entretien téléphonique avec l’auteur, 4 juillet 2013.


Un article de Pascal Bellanca-Penel


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