Toucher le mystère de l’univers

Je n’aurais jamais crû que le 7 novembre, l’année du 150^e anniversaire de Marie Salomé Skłodowska, par des aléas du sort, moi, née à Jarocin en Pologne, je me trouverai à Paris, non pas en touriste mais en tant qu’attaché temporaire de recherche et d’enseignement à l’Université Pierre et Marie Curie à Paris – ecrit Noémie COMBE

.Je marchais maintenant sur les traces de Marie Curie-Skłodowska, en prenant les mêmes rues qu’elle, la rue Lhomond, la rue d’Ulm, et en voyant surgir au bout la coupole du Panthéon.

En y réfléchissant, j’ai été envahie par des émotions profondes. Moi, une Française mais aussi une Polonaise du fait de ma naissance. Des émotions d’autant plus grandes que, déjà petite fille, j’avais l’impression que Marie Curie-Skłodowska m’était très proche en tant que guide spirituel, cicérone.

D’abord ma mère qui a fait des études de physique et de mathématique à l’université de Poznań justement à cause d’elle. Puis, notre famille qui était, tout comme elle, originaire de Varsovie. Et enfin, le frère de mon arrière-arrière-grand-père, Leon Nencki – chimiste, médecin et grand activiste social, que Marie a certainement dû rencontrer quand elle était étudiante à l’Université volante et une habituée du Musée de l’Industrie et de l’Agriculture où Leon Nencki assurait des cours de chimie avec Józef Boguski – un élève de Dmitri Mendeleïev et avec Milicer Napoleon – un élève de Robert Bunsen.

Il m’arrivait parfois de me demander à quelles difficultés se heurtait Marie Curie-Skłodowska, qui a fait ses études vers la fin du XIX^e siècle, quand l’accès à l’université était interdit aux femmes et la société présentait envers elles une attitude pétrie d’a-prioris. Même maintenant, en tant que chercheuse-mathématicienne, je suis souvent confrontée à des préjugés similaires. Quand on me demande ce que je fais dans la vie et où je travaille, je réponds que mon travail est lié aux mathématiques pures et que pour travailler je n’ai besoin que d’un crayon et d’une feuille de papier. Et mon interlocuteur, la plupart du temps, de répondre : ah ! vous êtes si douée, mais que faites-vous dans votre bureau toute la journée ? Un mélange d’ironie et de moquerie se peignant sur le visage de mon interlocuteur parle pour soi-même et mon embarras est une invitation à d’autres questions. Tôt ou tard, avec la joie d’un mathématicien qui, avec succès, vient de démontrer un théorème difficile, mon interlocuteur s’écrie : vous voyez, ça ne sert à rien, toutes vos mathématiques et vos recherches. Après quoi, il me donne un conseil : vous devriez vous occuper de choses plus raisonnables. Il n’explique pas ce que veut dire le mot raisonnable et la discussion s’arrête là. Et c’est dans ce type de situations que je me demande ce qu’une femme scientifique, comme Marie Curie-Skłodowska, pouvait entendre vers la fin du XIX^e et au début du XX^e siècle, quand les superstitions étaient encore plus grandes.

Il est vrai que le travail scientifique peut paraître simple. Beaucoup veulent savoir quand viendra le jour où les recherches des scientifiques donneront la réponse aux réels problèmes qui se posent devant nous et qui nous tracassent. Mais savons-nous vraiment ce qu’est la réalité ? Prenons l’exemple de Marie Curie-Skłodowska, elle qui veut faire de la recherche scientifique. En 1897, Marie Curie-Skłodowska décide de faire une thèse. C’est une entreprise compliquée, voire risquée. Car, à cette époque, les écoles doctorales n’existent pas, il n’y a pas de directeurs de thèse qui pourraient indiquer le sujet. À cette époque, il faut soi-même trouver un sujet de recherches novatrices. Le problème soulevé par la thèse devait être important et profond, et les recherches devaient apporter d’importants résultats et solutions scientifiques. À ces difficultés venaient s’ajouter aussi les limites temporelles et les coûts de financement des recherches. Tout comme aujourd’hui, il fallait trouver des mécènes prêts à accorder une aide financière. Tout cela rendait cette mission particulièrement difficile. L’épée de Damoclès est suspendue au-dessus de la tête tant que la thèse n’est pas finie.

Cependant, Marie Curie-Skłodowska s’engage dans cette tâche difficile. En 1897, elle commence à réfléchir sur le sujet de sa thèse. Deux questions lui semblent pertinentes. D’abord, c’est l’étude des rayonnements X – un sujet intéressant car il y a toujours beaucoup de problèmes à élucider dans ce domaine. Mais, de l’autre côté, l’étude des rayonnements X n’est pas un sujet nouveau, beaucoup de scientifiques travaillant dans ce domaine. L’autre des sujets possibles qui l’intéresse est l’étude des radiations découvertes en 1896 par Henri Becquerel. Ces radiations sont, en 1898, toujours et encore une énigme. Personne n’est en mesure de donner la réponse à la question de la nature du phénomène découvert par Becquerel. Ce problème décourage les scientifiques. Ils le considèrent comme inintéressant, les meilleurs physiciens de l’époque le considèrent comme peu pertinent et sans avenir. En 1898, à l’exception de neuf articles de Becquerel lui-même, il n’y a aucune publication sur le sujet. C’était à l’époque où Marie Curie-Skłodowska, en recherchant un sujet pour sa thèse, se demandait quoi choisir : mieux vaut-il s’occuper de l’étude des rayons Roentgen ou plutôt de celle des radiations de Becquerel ? Elle discute longuement avec Pierre Curie sur le choix du sujet de recherches pour sa thèse. Pierre Curie a un pressentiment que derrière les radiations de Becquerel se cache le secret de l’univers. C’est une sensation étrange, indéfinie qu’on appelle parfois de l’intuition. Marie Curie-Skłodowska partage ce sentiment. Elle décide donc de s’occuper des radiations de Becquerel. En faisant cela, elle prend un risque immense. Pour expliquer pour quelle raison le choix de ce sujet est risqué à l’époque, il faut comprendre le caractère et les difficultés du travail de Becquerel.

Becquerel menait des recherches sur la phosphorescence du minerai d’uranium. Il voulait vérifier si les rayons Roentgen y étaient pour quelque chose. Ainsi, il commence par exposer le minerai d’uranium à la lumière, pour ensuite l’emballer dans de la pellicule photographique et dans du papier épais et noir qui ne laisse pas passer la lumière. Il s’avère que la pellicule, après développement, est noircie. Becquerel découvre ainsi que le minerai émet des rayonnements. Croyant que c’est dû à l’exposition à la lumière du soleil, il en tire une fausse conclusion. Il pense que ce phénomène est la phosphorescence elle-même. Il rend public ses résultats lors d’une assemblée de l’Académie des Sciences de Paris. Quelques semaines plus tard, il s’aperçoit de son erreur. Le minerai d’uranium noircit la pellicule même sans la lumière. Il poursuit encore un temps ses recherches, mais ne parvient pas à comprendre le phénomène qu’il vient lui-même de découvrir, en en tirant de fausses conclusions. Dépité, il finit par abandonner ses recherches et revient à l’étude des rayonnements X.

Le 16 décembre 1897, Marie Curie-Skłodowska entame des recherches dans un petit atelier à l’École de Physique et Chimie de Paris. Les conditions de travail y sont très mauvaises. Durant cette période, elle note ses observations, ses expériences et leurs résultats dans un cahier. Le 6 février 1898 elle écrit que dans son tout petit atelier il fait initialement 6,25^oC, et, au bout d’un moment, le thermomètre indique 10^oC. Malgré les conditions de travail difficiles, malgré le froid et l’humidité, Marie réfléchit sur la direction que doivent prendre ses recherches. Dans sa première publication Marie écrit : j’ai étudié s’il existait d’autres substances comme le minerai d’uranium qui font que l’air peut conduire l’électricité. (M. Skłodowska-Curie, Radiations emitted by uranium and thorium, „Comptes Rendus Acad.Sciences” 127, 1898, 1215). C’était indispensable car permettait d’avoir la réponse à la question si on peut utiliser de l’air ionisé pour quantifier l’action de radiation et l’intensité de son émission.

Elle décide d’appliquer la découverte de Pierre Curie et l’appareil inventé par lui et par son frère Jacques, appelé électromètre. La difficulté suivante était de faire des réglages de cet appareil. Cela est devenu extrêmement difficile et initialement Marie Curie-Skłodowska a des difficultés à obtenir des résultats valables. Sur 50 pages de son cahier, elle parle des grands problèmes que lui pose l’appareil. Enfin, elle parvient à régler l’électromètre. Elle choisit ses matériaux dans la collection Lacroix au Musée de l’Histoire naturelle. Le 18 février elle fait sa première découverte. Une découverte surprenante et étrange. Elle répète ses mesures plusieurs fois, mais les résultats qu’elle obtient sont toujours les mêmes. L’intensité des rayonnements de Becquerel dépend de la quantité d’uranium dans l’échantillon et y est proportionnelle. Marie en tire la conclusion que c’est une particularité de l’atome d’uranium.

.C’était les premiers résultats importants des recherches de Marie Curie-Skłodowska qui ont amené des découvertes pionnières, qu’elle a faites elle-même et conjointement avec Pierre Curie. Les difficultés qui se posaient devant elle étaient considérables mais elle les a surmontées toutes, pour finalement percer un des mystères de l’Univers.

Noémie Combe