étymologie à propos du quantique

Étymologie :
À propos du quantique

Dossier : QuantiqueMagazine N°779 Novembre 2022
Par Pierre AVENAS (X65)

Le quantique est très présent dans la sphère médiatique. On évoque souvent la mécanique quantique, mystérieuse pour beaucoup, y compris pour les scientifiques eux-mêmes dans certains de ses aspects. On mise sur l’ordinateur quantique, à long terme cependant. Quant au mot quantique, son étymologie est simple, mais son histoire est complexe.

Le quantum des Romains, des juristes et des philosophes

En latin, l’adverbe interrogatif quam « à quel degré ? » se combine au démonstratif tantus « de cette grandeur » pour former l’adjectif interrogatif quantus « de quelle grandeur ? », en particulier au neutre, quantum « combien ? », d’où aussi quantitas pour une quantité, a priori quelconque.

En bas latin, le nom quantum désigne une quantité déterminée, par la nature ou par une décision humaine. Ainsi, en latin juridique, on parle d’un quantum de dommage ou d’indemnité. Le terme est aussi employé par les philosophes, notamment par Kant, en allemand Quantum, au pluriel Quanta. Dans la Critique de la raison pure (1781), Kant évoque le « Quantum de la substance » et il affirme par ailleurs que le temps et l’espace sont les deux « Quanta » originaires de notre intuition. Le Quantum de Kant est une sorte de quantité permanente et intuitive.

N.B. : le patronyme Kant, lié sans doute à kanten « tailler la pierre, le bois », est en tout cas sans rapport avec quantum.

Le quantum et les quanta des physiciens

Le physicien allemand Max Planck, pour expliquer le rayonnement thermique d’un corps en fonction de sa température, postule en 1900-1901 que les échanges entre ce rayonnement et la matière ne se font que sous forme de paquets d’onde électromagnétique d’énergie hν, où ν est la fréquence de cette onde. Le terme h, peut-être l’initiale de Hilfsgrösse « grandeur auxiliaire », est aujourd’hui la constante de Planck. En 1905, Einstein complète cette théorie en postulant que l’onde électromagnétique est elle-même constituée de ces paquets d’énergie, qu’il nomme en allemand Energiequanta (ils seront nommés photons en 1926). Et en 1906, Planck introduit le concept de Wirkungsquantum, traduit plus tard par quantum d’action.

Au congrès Solvay de 1911, en présence d’Einstein, de Planck et d’autres sommités de la physique, Poincaré (X 1873, Mines) donne une communication Sur la théorie des quanta, publiée en 1912 et portant sur les mathématiques du quantum et de la physique des quanta (l’Académie recommande le pluriel quantums, sans succès). En anglais, c’est quantum, quanta et en allemand Quant, Quanten.

L’adjectif quantique est attesté en 1924 dans la Théorie quantique des spectres. La même année, Louis de Broglie établit lors de sa thèse le principe de dualité onde-corpuscule. Une onde est alors associée à tout électron dont la fonction d’onde, donnant sa probabilité de présence, suit l’équation de Schrödinger formulée en 1925. À partir de là, la physique et la mécanique quantiques (meccanica quantistica en italien, quantum mechanics en anglais et Quantenmechanik en allemand) ont pris leur essor. On évoque beaucoup de nos jours les états quantiques, dont le chat de Schrödinger illustre la possible et surprenante superposition, ainsi que l’intrication quantique, un concept qui intrigue vraiment (intriguer et intriquer sont des doublets, du latin intricare « embrouiller », d’où aussi inextricable).

Épilogue

Un ordinateur quantique (quantum computer) devra maîtriser le quantique dans tous ses états, faute de quoi il produirait d’inacceptables résultats aléatoires (du latin alea « jeu de dés »).

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