Le second nuage de Lord Kelvin

Laboratoire de Physique des Solides (UMR 8502 CNRS et Université Paris-Saclay), 1 rue Nicolas Appert, Bât. 510, 91405 Orsay Cedex

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Résumé

Le 27 avril 1900, William Thomson, plus connu sous le nom de Lord Kelvin, prononce un discours visionnaire devant la Royal Institution of Great Britain. Il présente deux problèmes non résolus qui lui semblent fondamentaux et incontournables au tournant du XX^e siècle et qu’il compare à deux nuages obscurcissant notre compréhension de la physique. La dissipation de ces deux nuages nécessitera la relativité restreinte et la mécanique quantique.

Cet article revient ici sur le second nuage qui, contrairement à ce qu’on lit souvent, ne concerne pas le rayonnement du corps noir, mais la chaleur spécifique des molécules polyatomiques. Pour cela, cet article propose de replacer le discours de Kelvin dans son contexte de l’époque, de le situer dans la succession des étapes qui, de Kirchhoff au premier Congrès Solvay en 1911, ont jalonné le cheminement de cette extraordinaire aventure intellectuelle que fut la naissance de la mécanique quantique.

On verra aussi que la motivation du travail de Max Planck n’était pas de résoudre le problème de la « catastrophe ultraviolette ».