Remue-méninges à Bruxelles

100 ans de conseils de physique solvay

du 14 octobre au 21 décembre 2011 au Palais des Académies de BruxellesÀ partir de 2012, itinérante dans les provinces belges

Au pays de la physique quantique comme si vous y étiez né !

Une exposition proposée par les Instituts Internationaux

de Physique et de Chimie, fondés par Ernest Solvay ASBL et

conçue par des enseignants et chercheurs de l’Université

Libre de Bruxelles et de la Vrije Universiteit Brussel.

informations pratiques

Palais des Académies - Écuries Royales,

1, rue Ducale, 1000 Bruxelles

Du 14 octobre au 21 décembre 2011

Du lundi au samedi de 9h à 16h30. Fermé le dimanche.

À partir de 2012, itinérante dans les provinces belges.

Public : adapté à tout public, contenu compatible avec le

programme du 3ème degré de l’enseignement secondaire.

Entrée gratuite

Visites guidées pour les groupes (15 personnes max.) : 30 €

Réservation obligatoire par internet :

www.solvayinstitutes.be

Cahier pédagogique disponible

contact

Mme Bogaerts

Instituts Internationaux de Physique et de Chimie Solvay,

ULB/Campus Plaine, CP 231

Boulevard du Triomphe, 1050 Bruxelles.

exhibition@solvayinstitutes.be

eXpo

La famille Solvay

l’eXposition

L’exposition « Remue-méninges à Bruxelles » raconte

cette histoire de la révolution quantique. Elle est organisée

à l’occasion du centenaire du premier Conseil de Physique

Solvay qui s’est tenu en 1911 à l’initiative d’Ernest Solvay

qui fut à la fois un industriel, un mécène et un humaniste.

Placée dans un contexte social, l’exposition permet au public

de découvrir le côté passionnant de la recherche scientifique,

aventure humaine faite d’étonnements, de victoires

et d’échecs, de doutes, de patience et de conflits d’idées.

Divisée en cinq chapitres, elle propose un parcours de

la physique classique aux principes de la mécanique

quantique et aux applications de celle-ci. De nombreuses

expériences et des vidéos permettent de rendre concrets

et d’appréhender sans complexe des concepts qui vont

à l’encontre de l’intuition ordinaire.

des eXpériences pour comprendre

La physique à la fin du XIXe siècle

Billard : la physique classique est déterministe, les trajectoires

des particules peuvent être prédites.

Eclairs : il existe des charges électriques.

Dynamo : l’électromagnétisme explique comment l’énergie

mécanique est transformée en énergie électrique.

Moulinet à électrons : les électrons sont des particules.

Fentes de Young : la lumière est constituée d’ondes qui peuvent

former des figures d’interférence.

Propriétés des ondes (cordes vibrantes, canal et cuve à ondes) : notions de fréquence, de longueur d’onde et d’interférence.

Des phénomènes non expliqués

Corps noir : un corps chauffé émet une lumière dont l’intensité

augmente avec la température.

La radioactivité : certaines substances émettent

des rayonnements aux propriétés particulières.

Le spectre de l’atome d’hydrogène : il est formé de raies

séparées.

La révolution quantique

L’effet photoélectrique : s’explique si la lumière a un caractère

corpusculaire, comme le montre un analogue mécanique.

Trajectoire d’électrons : dans un champ magnétique,

ils se comportent comme des particules.

Diffraction d’électrons par une poudre : les électrons ont un

caractère ondulatoire. Ils forment la même figure d’interférence

que la lumière passant à travers un réseau tournant.

Expérience de Taylor : la dualité onde-particule de la lumière.

En résumé

Ondes stationnaires sur un cercle : le caractère ondulatoire

des électrons explique les niveaux discrets d’énergie dans l’atome.

Le spectre de l’hélium : il peut être comparé à celui calculé

par la théorie quantique.

l’histoire

À la fin du XIXe siècle la physique est triomphante

et les physiciens ont de grandes certitudes. La mécanique

de Newton et l’électromagnétisme de Maxwell semblent

pouvoir tout décrire. Toutefois, quelques détails échappent

à ces théories : le rayonnement du corps noir, la radioactivité

et les spectres atomiques notamment. La recherche

d’explication à ces problèmes va être à l’origine de la théorie

des quanta qui sera souvent discutée aux Conseils Solvay

de 1911 à 1930. Les discussions

sont animées et intenses entre

les plus grands physiciens

de l’époque qui s’appellent

Einstein, Marie Curie, Poincaré,

puis Bohr, Heisenberg,

Schrödinger, …

Elles portent successivement

sur les quanta de lumière

et d’énergie, la structure

des atomes, le spin et le principe d’exclusion de Pauli,

la nature ondulatoire des électrons, le principe d’incertitude

d’Heisenberg, le caractère probabiliste de la mécanique

quantique, la dualité onde-particule, des concepts

que l’exposition invite à venir comprendre. De cette

révolution résultera une théorie cohérente et efficace

dont l’interprétation a troublé plus d’un esprit, dont celui

d’Einstein. Pourtant, cette théorie, encore en évolution

aujourd’hui, a radicalement changé notre mode de vie

par ses applications !

VENEZ DÉCOUVRIR ET EXPÉRIMENTER CES NOTIONS DE PHYSIQUE MODERNE QUI ONT REVOLUTIONNÉ NOTRE QUOTIDIEN.

Einstein et Bohr à Bruxelles

Reconnaissez-vous ces personnes ?