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Produire de la connaissance scientifique : recherche et échanges des hommes et des femmes de science sur la question de la radioactivité de 1896 aux années 1950

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Objectif

Connaitre un exemple de la production scientifique moderne : les travaux sur la radioactivité.

Points clés
  • Le mode de production scientifique évolue selon les époques. Le XIXe et le XXe siècle permettent une facilitation des échanges entre scientifiques.
  • Les travaux autour de la radioactivité sont un bon exemple de l’aspect collégial et collectif des découvertes scientifiques.
Pour bien comprendre

Tle (HG G SP) « L’enjeu de la connaissance »

1. Produire de la connaissance au XIXe et XXe siècle

Le XXe siècle est propice à une intensification des échanges entre savants et de la production scientifique.

Tout d’abord, les progrès de l’instruction publique permettent à un nombre plus large de personnes d’accéder aux études supérieures. L’objectif pour les États est de former des fonctionnaires, mais aussi des techniciens spécialisés, aptes à accompagner l’industrialisation de l’Occident.

En France, les grandes lois Ferry des années 1880 mettent en place l’instruction obligatoire, laïque et gratuite.

Jusqu’au siècle des Lumières, le savoir « produit » par les contemporains est dévalorisé. En effet, le savoir est réputé être contenu dans les textes anciens qui font autorité.

Le XIXe siècle est le siècle où apparait le « scientisme » : la puissance des États est corrélée à la production et la diffusion des connaissances scientifiques. Ces dernières sont mises en scènes (expositions universelles, etc).

Le scientisme est une position apparue au XIXe siècle selon laquelle la science expérimentale est la seule source fiable de savoir sur le monde, par opposition aux révélations religieuses ou aux traditions.

Ainsi, l’activité scientifique est dynamique au XIXe siècle, favorisée par une multiplicité d’acteurs : les savants eux-mêmes, mais aussi les États, les fondations privées, les entreprises, etc.

Les recherches circulent par le biais de publications, mais aussi de « moments » comme des congrès.

Exemple
Le premier congrès Solvay se tient en 1911. Ces conférences scientifiques sont dédiées à la physique et à la chimie. Elles portent le nom d’Ernest Solvay, un chimiste et industriel belge qui finance l’événement.

La production de nouveaux savoirs est protégée par les États, par le biais des brevets.

Un brevet est un titre de propriété industrielle qui donne à son propriétaire une exclusivité d'exploitation de son invention pendant un temps donné.
Remarque
Le premier brevet technique à vocation industrielle en Europe occidentale date de 1421 à Florence. Cependant, les brevets techniques modernes n’apparaissent réellement en France qu’en 1791, durant la Révolution. On parle alors de « brevets d’invention ».
2. L’exemple de la radioactivité

L’étude de la production de savoirs relatifs au phénomène de la radioactivité, au XIXe et XXe siècle, est un exemple pertinent de la dimension collective et cumulative de l’acquisition de connaissance.

La radioactivité est un phénomène naturel qui existe depuis l’origine de l'Univers, lors de la formation des atomes. Parmi ces atomes, certains sont stables et restent indéfiniment identiques à eux-mêmes alors que d'autres sont instables. Pour acquérir une meilleure stabilité, ces derniers génèrent une quantité d'énergie, sous forme de rayonnement : ils sont radioactifs.
  • 1895 : Le physicien allemand Wilhelm Röntgen découvre les rayons X.
  • 1896 : À sa suite, le physicien français Henri Becquerel observe pour la première fois le phénomène de la radioactivité naturelle.
Remarque
Il étudiait alors la fluorescence des sels d’aluminium. Par un temps couvert, Becquerel ne peut exposer ses sels d’aluminium à la lumière du soleil. Il les entrepose alors dans un tiroir, sur une plaque photographique vierge. Quelques jours après, la plaque porte la trace d’un rayonnement. Becquerel suppose alors que ce rayonnement a été émis par les sels d’uranium.
  • 1898 : Marie Curie poursuit les travaux sur les rayons mis à jour par Becquerel. Son mari Pierre s’associe à ses recherches. Le couple découvre deux éléments radioactifs encore inconnus : le polonium et le radium.
Remarque
Le couple Curie et Becquerel reçoivent collectivement le prix Nobel de Physique en 1903 pour leurs travaux sur la radioactivité. En 1911, Marie Curie gagne cette fois le prix Nobel de Chimie pour avoir déterminé le poids atomique du radium. C’est la seule personne ayant reçu 2 prix Nobels dans deux domaines différents.

Ces premiers travaux sur la radioactivité entrainent de multiples applications dans des secteurs divers : médecine, énergie, secteur militaire, etc.

Exemple
On peut citer notamment les premières radios. Marie Curie va elle-même sur le front durant la Première Guerre mondiale pour pratiquer des radios sur les soldats blessés.

La renommée des travaux des Curie est mondiale et ils sont repris par d’autres, comme le physicien anglais Ernest Rutherford, considéré comme le père de la physique nucléaire. Il reçoit le prix Nobel en 1908.

  • 1934 : Irène et Frédéric Joliot-Curie développent la radioactivité artificielle. Ils mettent au point les premiers éléments radioactifs artificiels, comme le phosphore 30 ou l’azote 13.
Remarque
Irène Joliot-Curie est la fille de Pierre et Marie Curie.
La radioactivité artificielle est une radioactivité provoquée par des activités humaines au moyen d'un accélérateur de particules ou d'un réacteur nucléaire.
  • 1938 : Une équipe allemande du Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie de Berlin observe pour la première fois le phénomène de la fission nucléaire.
La fission nucléaire est le phénomène d’éclatement d’un noyau atomique instable, scindé en deux ou plusieurs noyaux plus légers. Cette réaction nucléaire s'accompagne de l'émission de neutrons et d'un dégagement d'énergie très important.
Exemple
1 gramme d'uranium 235 libère ainsi autant d'énergie que la combustion de plusieurs tonnes de charbon.

L'émission de neutrons peut entrainer une réaction en chaine. C’est ce qui est mis en œuvre dans les centrales nucléaires pour la production d'électricité et dans les bombes atomiques.
Avec l’utilisation de la bombe atomique contre le Japon en 1945, les progrès scientifiques sont questionnés. La science peut-elle être une menace pour l’Homme ? Jusqu’où va la responsabilité des scientifiques ?

Remarque
Les bombes A Little Boy (à l'uranium) et Fat Man (au plutonium) ont été utilisées par l’armée américaine sur Hiroshima et Nagasaki en août 1945.

Parallèlement, l’utilisation de l’arme nucléaire montre que les découvertes scientifiques occupent une place géostratégique majeure pour les États. Cette influence ne se démentira pas durant la période de la Guerre froide.

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