Les femmes oubliées de la physique quantique

La physique a la réputation d'être dominée par les hommes, surtout il y a un siècle, alors que la physique quantique venait tout juste d'être inventée – mais de nombreuses femmes ont contribué à façonner ce domaine depuis sa création.

Dans les années 1960, un groupe de physiciens et d’historiens a lancé un vaste projet visant à cataloguer et à enregistrer l’histoire de la physique quantique. Il s’appelait Sources pour l’histoire de la physique quantique (SHQP). Dans ce cadre, ils ont mené des entretiens avec des physiciens qui avaient contribué à la découverte de ce domaine trois ou quatre décennies plus tôt. Sur plus de 100 personnes interrogées, seules deux étaient des femmes.

Cela n'est pas forcément surprenant : la physique a la réputation d'être dominée par les hommes, surtout il y a un siècle. Mais même aujourd’hui, des enquêtes récentes montrent que moins d’un quart des diplômes de physique au Royaume-Uni et aux États-Unis sont obtenus par des femmes. Suivez la tendance en remontant dans le temps et vous pourrez imaginer arriver à une époque où les femmes ne faisaient tout simplement pas de physique. Cependant, l’histoire de la physique quantique n’est pas si simple, comme je l’ai découvert dans un livre que j’ai lu récemment.

Les femmes dans l’histoire de la physique quantique comprend 14 chapitres approfondis sur les femmes qui ont contribué au domaine à partir des années 1920, dont beaucoup ont travaillé à une époque où certains des hommes les plus célèbres et les plus influents du domaine étaient actifs, notamment Niels Bohr, Wolfgang Pauli et Paul Dirac. Même si j’ai passé près d’une décennie à étudier ou à écrire sur la physique quantique, je dois admettre que je n’avais entendu parler que de deux de ces femmes : la mathématicienne et philosophe Grete Hermann et la physicienne nucléaire Chien-Shiung Wu.

Daniela Monaldi de l'Université York au Canada, qui a co-édité le livre, dit qu'elle et ses collaborateurs « étaient unis par la conviction que la physique quantique, au sens large, mérite de meilleures histoires, des histoires plus complètes, des histoires qui n'invisibilisent pas les femmes ni ne les rendent hyper visibles en tant que singulières, anomalies, exceptions, légendes, etc.

Par conséquent, Les femmes dans l’histoire de la physique quantique explore la vie de physiciens comme Williamina Fleming, dont les travaux de spectroscopie stellaire – qui reposent sur l'analyse de la lumière des étoiles – ont fourni des preuves en faveur du modèle quantique de Bohr de l'ion atomique hélium. Et Hertha Sponer, qui a étudié expérimentalement les propriétés quantiques des molécules, ce qui a également servi de puissant test concret du travail théorique de Bohr. Il aborde également Lucy Mensing, l'une des pionnières de l'application des mathématiques matricielles aux problèmes de physique quantique, une méthode désormais courante dans l'étude, par exemple, du spin quantique. Les lecteurs rencontrent également Katharine Way, qui a travaillé en physique nucléaire et rassemblé et édité plusieurs publications et bases de données devenues indispensables dans ce domaine, ainsi que Carolyn Parker, spectroscopiste et première femme afro-américaine à recevoir un diplôme de troisième cycle en physique.

En lisant sur ces physiciens, j'ai appris énormément de choses sur les moindres détails de la façon dont la discipline que nous appelons aujourd'hui la physique quantique est devenue l'une des branches scientifiques les plus étonnantes. Même l'histoire de Wu, que je pensais connaître en grande partie parce qu'elle est célèbre pour son travail sur la force nucléaire faible, m'a surpris et stupéfait. Il contenait des détails remarquables sur son travail pionnier mais non reconnu sur l’intrication quantique. Cette étrange propriété quantique constitue désormais l’épine dorsale de nombreuses technologies quantiques à maturation rapide.

Mais peut-être que la chose la plus intéressante que j'ai retenue a été de réaliser à quel point bon nombre des emplois de ces femmes étaient indispensables et ordinaires. Leurs contributions à la physique quantique n’ont pas nécessairement provoqué de changements de paradigme dans le domaine, et ils n’étaient pas non plus tous des talents singuliers et générationnels. Ils ont atteint différents niveaux de réussite universitaire, ont publié dans des revues ou contribué à des programmes de recherche gouvernementaux ; certains travaillaient sur des projets de recherche militaire ou formaient des techniciens militaires dans le cadre de l’effort de guerre des années 1940, comme c’était courant pour les physiciens à l’époque. En d’autres termes, ils étaient des physiciens en activité – pas des génies ou des héros, mais chacun était l’un des nombreux esprits brillants qui, collectivement, continuent de faire avancer les connaissances jour après jour.

Bien que le livre soit écrit dans le style d'un texte académique, Les femmes dans l’histoire de la physique quantique révèle une dimension humaine du fonctionnement de la science et comment l'accumulation de connaissances sur notre réalité physique ne peut tout simplement pas être réalisée par seulement quelques personnes, aussi exceptionnelles soient-elles. Même une branche d’étude révolutionnaire comme la physique quantique avait besoin du proverbial village pour décoller, et nous ne devons pas oublier que certains de ses citoyens étaient également des femmes.

En même temps, le livre va plus loin que de simples platitudes sur la science en tant que sport d’équipe. Monaldi espère qu'une partie de son impact sera de rendre visible la manière dont la division du travail dans le monde universitaire, ainsi que les hiérarchies sociales, placent certains physiciens dans des positions susceptibles de les rendre invisibles. Par exemple, bon nombre des femmes présentées dans Les femmes dans l’histoire de la physique quantique travaillé comme expérimentateur ou technicien de laboratoire. À leur époque et au cours des décennies qui ont suivi, ce type de travail est souvent passé au second plan par rapport aux grandes réflexions des théoriciens – mais les théoriciens ne travaillent pas seuls, et ils ne l'ont jamais fait. Les travaux théoriques révolutionnaires de Bohr – sans parler d’Albert Einstein ou d’Erwin Schrödinger – devaient être validés d’une manière ou d’une autre.

De la même manière que le travail des femmes a été historiquement moins célébré parce qu'elles étaient reléguées au rang d'« ordinateurs » dans les sciences – effectuant des calculs complexes à la main avant l'arrivée des ordinateurs – en physique quantique, leur travail pouvait également faire fonctionner le domaine tout en étant dévalorisé. La plupart des femmes figuraient dans Les femmes dans l’histoire de la physique quantique ont également passé au moins une partie de leur carrière à travailler comme enseignants. Sponer et Hendrika Johanna van Leeuwen, qui ont démontré que le magnétisme est un phénomène intrinsèquement quantique, ont toutes deux façonné une génération de physiciens qui leur ont succédé.

Les femmes ont également été, explicitement ou en raison de leur situation, poussées à entreprendre le type de travail de réforme qui rendrait le monde universitaire plus convivial pour leurs successeurs. Wu a été chargée de diriger un comité d'enquête sur la condition de la femme à l'Université Columbia de New York dans les années 1970. Sa contemporaine, Maria Lluïsa Canut de la Southern Illinois University, cristallographe et première développeuse de méthodes de simulation informatique pour les systèmes quantiques, était une éminente militante pour l'égalité des sexes. Certes, ces tâches réduisaient le temps qu’ils auraient pu consacrer à leurs recherches. À long terme, ils ont amélioré leur domaine, mais une partie du prix de ce bien commun était leur propre capacité à profiter des innombrables merveilles quotidiennes de la recherche en physique.

Leurs vies et carrières ont également été façonnées par des forces et des structures qui transcendaient leurs départements de physique particuliers. Beaucoup d’entre eux ont épousé d’autres physiciens, ce qui dans certains cas a dégradé leur statut de chercheurs en raison non seulement de stéréotypes mais aussi de lois dites du népotisme. Par exemple, tout au long des documents historiques, Sponer est faussement identifiée comme l'élève de son mari, physicien quantique, même s'il ne lui a jamais enseigné. Elle apparaît dans une interview SHQP qui n'est répertoriée que sous son nom.

Autre exemple : la physicienne nucléaire Freda Friedman Salzman a perdu un poste de chercheuse parce que les règles relatives au népotisme lui interdisaient, à elle et à son mari, d'être employés dans le même département – ​​mais son poste n'a pas pris fin. Cette asymétrie particulière entre les couples de physiciens qui ont travaillé ensemble se répète tout au long du livre..

Monaldi affirme que l'un des objectifs de ces essais était de montrer la diversité des physiciens, en soulignant que la physique quantique n'a pas été construite uniquement par des femmes dans quelques pays européens et aux États-Unis. En conséquence, il explore la façon dont les identités intersectionnelles ont influencé le travail des physiciennes, par exemple l'expérience de Wu en tant qu'immigrée chinoise et les obstacles que Carolyn Parker a rencontrés à l'époque de Jim Crow, lorsque les lois racistes l'empêchaient de participer à part entière à la communauté de la physique.

Le moment actuel est certainement celui où toute discussion autour d'un livre comme Les femmes dans l’histoire de la physique quantique porte beaucoup de poids. Les Nations Unies ont proclamé 2025 Année internationale de la science et de la technologie quantiques, ce qui a mis sous un nouveau jour la physique quantique, à la fois son premier siècle d’existence et son évolution future. En tant que journaliste spécialisé dans le domaine quantique, je peux également personnellement garantir que cette année a été une grande année pour la technologie quantique, et qu’il y a toute une génération de jeunes physiciens qui donnent actuellement forme à ce qui pourrait être la prochaine grande ère de la physique quantique.

En même temps, ici aux États-Unis, l’année a été tumultueuse pour la science. Le président Donald Trump et son administration ont ciblé des programmes liés à la diversité, à l’équité et à l’inclusion, et de nombreuses agences de recherche soutenues par le gouvernement ont été confrontées à des réductions de financement. Les politiques d’immigration américaines, qui ont historiquement permis aux meilleurs physiciens du monde de travailler ici, ont également été attaquées par l’administration Trump.

Même si Monaldi affirme qu'elle et ses collègues ne s'attendaient pas à ce que leur livre soit publié à un moment aussi brûlant, ils pensent qu'il a beaucoup à contribuer à la façon dont nous allons de l'avant. « La diversité ne signifie pas divergence et dispersion des objectifs. Cela signifie unir des forces provenant de points de vue différents pour résoudre des problèmes communs. Et nous sommes confrontés à de nombreux défis mondiaux qui doivent être résolus par l'union de forces diverses. Il n'y a pas d'autre moyen », dit-elle.

Personnellement, j'ai été motivé et inspiré en lisant Les femmes dans l’histoire de la physique quantique. Ayant été à la fois une femme et une physicienne, il me semblait significatif de trouver de petits chevauchements entre mon expérience du monde et la leur. Et apprendre que l’histoire de la physique est plus riche que je ne le pensais m’a certainement fait l’adorer davantage.