Richter, Burton

Le physicien américain Burton Richter (né en 1931) a joué un rôle déterminant dans le développement d’un collisionneur de particules innovant, le Stanford Positron–Electron Accelerating Ring (SPEAR), qui a abouti à la découverte d’une particule entièrement nouvelle, maintenant appelée particule Psi/J. Par coïncidence, la même particule subatomique a été trouvée presque simultanément par le scientifique Samuel C. C.ing dans une expérience entièrement différente. Les deux hommes ont partagé le prix Nobel de physique en 1976.

Éducation

Richter est né l’enfant aîné et le fils unique d’Abraham et Fannie (Pollack) Richter le 22 mars 1931 à Brooklyn, New York. Son père était ouvrier textile. Richter a fait ses premières études à la Far Rockaway High School dans le Queens, à New York, et à la Mercersburg Academy à Mercersburg, en Pennsylvanie. Déjà passionné par l’étude des sciences lorsqu’il a commencé ses études au Massachusetts Institute of Technology (MIT) en 1948, il ne savait pas s’il voulait poursuivre des études de physique ou de chimie. La physique a obtenu le signe de la tête dans sa première année, et Richter a toujours donné crédit à l’influence du professeur de premier cycle Francis Friedman pour l’avoir mis sur le cours de sa vie.

Entre la première et la dernière année de Richter au MIT, il a été exposé au système électron–positron dans le laboratoire d’aimants de l’école. Là, il a travaillé sous les professeurs Francis Bitter et Martin Deutsch, dont ce dernier menait ses expériences remarquées au positronium dans le laboratoire du premier. Fort de cette expérience et sous la direction de Bitter, la thèse principale de Richter portait sur l’effet Zeeman quadratique (division d’une raie spectrale unique lorsque la substance est soumise à un champ magnétique) dans l’hydrogène.

Richter a obtenu sa licence en 1952 et est resté au MIT pour ses études supérieures. Il a continué à travailler avec Bitter pendant sa première année d’études supérieures, mais a rapidement soupçonné que ses intérêts se trouvaient ailleurs. Il s’est donc arrangé avec le physicien David Frisch pour passer six mois en 1953 au célèbre laboratoire national de Brookhaven sur Long Island à New York. À Brookhaven, Richter a pu travailler avec l’un des accélérateurs de protons les plus puissants au monde afin de savoir si la physique des particules était sa véritable passion. Il a constaté que c’était le cas et est retourné au laboratoire synchrotron (accélérateur) du MIT. Richter a obtenu son doctorat du MIT en septembre 1956.

Carrière universitaire

Après avoir obtenu son doctorat, Richter s’est lancé dans la recherche d’un nouvel intérêt pour la thermodynamique quantique (QED). À l’époque, le Laboratoire de physique des hautes énergies de l’Université de Stanford disposait d’un accélérateur linéaire de 700 millions d’électrons que Richter jugeait parfait pour explorer le comportement à courte distance du QED. Il a donc obtenu un poste d’assistant de recherche dans l’établissement en 1956 et a fini par rester à Stanford pour le reste de son impressionnante carrière.

Richter a poursuivi ses expériences de QED pendant près de dix ans, démontrant finalement l’efficacité du QED jusqu’au diamètre (inférieur à 10-14 centimètres) d’un noyau atomique en 1965. Parallèlement, il gravit rapidement les échelons de sa carrière universitaire, devenant professeur adjoint de physique en 1960 et professeur associé en 1963, la même année, il rejoint le Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). (Il s’est également marié en 1960 avec Laurose Becker). Richter est devenu professeur titulaire en 1967 (poste qu’il occupait encore en 2005) et est entré dans l’administration en 1982 avec un poste de directeur technique du SLAC. En 1984, il devient Professeur Paul Pigott en Sciences physiques, ainsi que directeur du SLAC. Il a démissionné de son poste de directeur du SLAC le 31 août 1999 et est resté directeur émérite de l’établissement en 2005. Ses nombreuses contributions à la communauté universitaire comprenaient son service au Sénat universitaire, au Comité des études supérieures et au Cabinet de l’Université. Bien que Richter ait eu une carrière incontestablement brillante, ce sont ses recherches qui ont fait de lui une personnalité publique.

La particule Psi/J

Richter a commencé à s’impliquer dans la conception et la construction d’outils de physique des hautes énergies dans les années 1950, lorsqu’il a fait équipe avec Gerard O’Neill, W.C. Barber, et Bernard Gittelman pour fabriquer le premier appareil à faisceau entrant en collision. Le résultat, sur lequel il a mené ses expériences QED réussies, est devenu le précurseur de tous ces mécanismes à suivre. Mais avant même que l’appareil pionnier ne fonctionne, Richter avait commencé à réfléchir à des moyens d’aller plus loin dans le concept. Plus précisément, il voulait concevoir une machine à faisceaux en collision qui extrairait les électrons et les positrons (leurs antiparticules) et les stockerait sous forme de courants contrarotatifs (électrons voyageant dans un sens, positrons dans l’autre) dans un anneau. Dans l’anneau, les particules seraient autorisées à entrer en collision, produisant de nouvelles particules avec un rayonnement de fond minimal. Lorsque Richter a commencé à réfléchir à cette idée au début des années 1960, il venait de faire partie du SLAC. Le directeur du centre de l’époque, W.K.H. Panofsky, a encouragé son plan et une conception préliminaire a été achevée en 1964. Le projet a ensuite croupi en veilleuse pendant les six années suivantes en raison de contraintes budgétaires. Finalement, en 1970, le financement est arrivé et la nouvelle machine révolutionnaire, SPEAR, était prête à l’action.

L’une des nombreuses énigmes de la physique des particules dans les années 1960 était le comportement et / ou l’existence des quarks, les particules subatomiques censées constituer des hadrons. Une fois proposée comme concept théorique par Murray Gell-Mann du California Institute of Technology, la réalité de l’existence de telles particules a commencé à apparaître plus probablement à la fin de cette décennie. Alors que la preuve commençait à apparaître que les quarks existaient bel et bien, la première postulation de Gell-Mann selon laquelle il y en avait trois à un hadron a été remise en question, et beaucoup ont trouvé la suggestion du physicien Sheldon Lee Glashow en 1964 qu’il y en avait en fait quatre — un “haut”, un “bas”, un “étrange” (les trois originaux) et un quatrième, qu’il a surnommé “charme” — a commencé à faire appel comme un moyen d’expliquer le comportement inexplicable des trois originaux. C’est dans ce contexte que des expériences de LANCE ont été lancées.

Richter n’avait pas d’agenda spécifique en tête, en dehors d’un intérêt pour la structure des particules interagissant fortement, lorsqu’il a commencé ses nouvelles recherches. Les théories étaient nombreuses à l’époque, mais il ne portait pas de flambeau pour un particulier. Ce qu’il a trouvé en novembre 1974, cependant, était une nouvelle particule qui était environ trois fois la taille d’un proton et avec une durée de vie environ 5 000 fois plus grande que ce qui était naturellement prévu. Il a nommé la particule “psi.” Par coïncidence, Samuel C.C. ing du MIT avait fait la découverte identique à peu près au même moment sur la côte Est, et a nommé la particule “J”. Les deux ont fait une annonce conjointe de leurs découvertes historiques le 11 novembre 1974, à Stanford, et la percée a été connue sous le nom de particule Psi / J.

Ce que les deux scientifiques avaient découvert était le quark de charme insaisissable, et ce qu’ils avaient déclenché était la “révolution de novembre”, qui a inauguré une toute nouvelle ère de la physique des particules. Les ramifications de la découverte étaient innombrables, dont la moindre était que les quarks étaient devenus une réalité scientifique. La révolution a également apporté une certaine stabilité au monde volatil de la physique qui était sans précédent. En effet, la découverte a été si importante que Richter et T ont reçu conjointement le prix Nobel de physique deux ans seulement après avoir annoncé leurs résultats.

Après le Nobel

Après être devenu lauréat du Prix Nobel, Richter est retourné à sa carrière universitaire florissante. Comme indiqué ci-dessus, il a fini par sortir de la recherche et est entré dans l’administration en tant que directeur technique (1982-1984), puis directeur du SLAC (1984-1999). Lorsqu’il a pris sa retraite de ses fonctions de directeur, le Stanford News a cité certaines des remarques du président de Stanford Gerhard Casper: “Tout le monde connaît les qualités de Burt Richter en tant que physicien parce qu’elles ont été reconnues par le prix Nobel. Stanford et moi connaissons ses qualités de directeur extraordinairement capable, dévoué et tenace du Stanford Linear Accelerator Center et de bon citoyen de l’université.”En cours de route, bien sûr, Richter avait également reçu de nombreux autres testaments à son éminence. Parmi ces distinctions figuraient la médaille E.O. Lawrence des États-Unis. Département de l’Énergie (1976), membre de l’Académie nationale des Sciences (1977) et membre de l’Académie américaine des Arts et des Sciences (1989). Pas par hasard, il a été chargé de cours Loeb à l’Université Harvard en 1974 et chargé de cours DeShalit à l’Institut Weizmann (Israël) en 1975 également.

Mais Richter n’était pas que des affaires et de la science. Il était connu pour ses habitudes vestimentaires quelque peu excentriques, enfilant des baskets et un chapeau de golf pour presque toutes les occasions. La candeur et le charisme étaient également des caractéristiques. Martha Krebs, directrice du Bureau des sciences aux États-Unis. Le département de l’Énergie a été cité par le Stanford News comme ayant dit: “Je peux toujours compter sur Burt pour dire la vérité. Quand il n’est pas charmant, il gagne.” Il avait également un sens de l’humour désarmant, comme en témoigne son interprétation des sept scènes de l’homme de Shakespeare, donnée lors d’un dîner en son honneur, cité par P.A. Moore du Courrier du CERN. “Physicien monomaniaque – cela dure jusqu’à environ 40 ans”, a-t-il déclaré. “Puis dans les années 50, on devient mature. Je me suis un peu préoccupé d’avoir 60 ans, puis j’ai décidé que c’était l’âge de la sagesse. Mais dans quelques années, j’aurai 70 ans et j’attends avec impatience la prochaine étape, quelle qu’elle soit.”

Richter a eu 70 ans en 2001, mais il n’y avait aucun signe de ralentissement de sa curiosité intellectuelle. Il avait commencé à s’intéresser aux conditions climatiques et au réchauffement climatique, ainsi qu’aux besoins énergétiques des pays en développement. Comme tous les Américains, il a également été profondément affecté par les attentats terroristes du 11 septembre 2001 et consacre du temps aux problèmes de protection de la population sans mettre en péril ses libertés civiles. Richter est resté professeur à Stanford à partir de 2005, et a également continué à être directeur émérite du SLAC. Quant à la découverte étonnante qui a changé le visage de la physique et a valu à Richter une place dans l’histoire, le scientifique était certain que le changement reviendrait. “Bien sûr”, a-t-il déclaré à David Perlman du San Francisco Chronicle, “à mesure que les accélérateurs atteignent des énergies de plus en plus élevées, nous aurons peut-être besoin d’un nouveau Modèle Standard (ce que sa découverte avait validé pour la vision de l’univers par la physique), ou du moins celui d’aujourd’hui devra peut-être être modifié, mais c’est ainsi que la science fonctionne.”Et malgré l’éventail plus large d’intérêts importants que ses dernières années ont embrassés, les mots que Richter a écrits dans son autobiographie pour le prix Nobel en 1976 ont encore résonné des années plus tard. Cités sur le site Web du Nobel, ces mots étaient: “Écrire cette brève biographie m’avait fait réaliser quel long amour j’ai eu avec l’électron. Comme la plupart des amours, il a connu des hauts et des bas, mais pour moi, les joies l’ont largement emporté sur les frustrations.”

Livres

Scientifiques notables: De 1900 à nos jours, Gale Group, 2001.

Périodiques

Economist, 20 février 1993.

San Francisco Chronicle, 24 novembre 1998.

Science, 13 janvier 1984.

En ligne

“Un Prix Qui Peut changer des Vies, les Lauréats du Prix Nobel de la Région de la Baie Parlent De Leur Route vers la Gloire”, San Francisco Chronicle, http://sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/c/a/2001/10/08/MN185869.DTL (10 janvier 2005).

” Burton Richter”, http://www.jspsusa.org/FORUM1997/bio.richter.html (10 janvier 2005).

” Burton Richter — Autobiographie”, Site Web du Prix Nobel, http://nobelprize.org/cgi-bin/print?from=/physics/laureates/1976/richter-autobio.html (9 janvier 2005).

” Burton Richter”, http://www.nobel-winners.com/Physics/burton–richter.html (10 janvier 2005).

” Burton Richter, professeur, ” SLAC, http://www.slac.stanford.edu/slac/faculty/hepfaculty/richter.html (9 janvier 2005).

“Directeur émérite, Burton Richter,” Stanford Linear Accelerator Center, http://www.slac.stanford.edu/grp/do/people/richter.html (9 janvier 2005).

” Hommage à Burton Richter “, Courrier du CERN, http://www.cerncourier.com/main/article/40/3/16/1 (9 janvier 2005).

“Le lauréat du prix Nobel Richter quittera son poste de directeur du SLAC”, Stanford News, http://www.stanford.edu/dept/news/relaged/981123richter.html (11 avril 2005).

” Conférence du professeur Burton Richter “, Vancouver Institute, http://psg.com/~ted/vaninst/VbRichter.html (10 janvier 2005).

“Effet Zeeman”, Encyclopédie Columbia, http://www.bartleby.com/65/ze/Zeemanef.html (10 janvier 2005).