Clara Immerwahr – Femme, chimiste, victime de guerre

Clara ImmerwahrLe soir du 1er mai 1915, Clara Immerwahr s’assit à son bureau pour écrire des lettres d’adieu à sa famille et à ses amis. Plus tard cette même nuit, elle prit le revolver de service de son mari,  descendit dans le jardin et se tira une balle dans le cœur. Les lettres ont disparu et on ne connaît pas les raisons de son suicide, mais, une semaine avant, son mari, Fritz Haber, avait organisé la première attaque au gaz de combat de la Première Guerre mondiale. Plus de 5 000 soldats alliés avaient été tués à Ypres par les nuages de chlore. Fritz Haber, à son retour du front, avait été fêté en héros, promu comme capitaine. La soirée du 1er mai avait été organisée en son honneur avant qu’il quitte Berlin pour superviser la guerre chimique sur le front de l’Est. Malgré le suicide de sa femme, il y partit le même soir.

Pour Clara Immerwahr, chimiste comme son mari, le développement de ces gaz de combat était une « perversion des idéaux scientifiques » et « un signe de barbarisme corrompant la chimie, une discipline ayant pour mission d’élucider les différents aspects de la vie ». À plusieurs occasions, elle avait demandé à son mari de s’arrêter, mais sans succès. Fritz Haber, de son côté, lui reprochait, en public, ses interventions qu’il qualifiait de « traitrises à la Patrie ».  On sait que ce même soir, Clara Immerwahr s’était violemment querellée avec son mari, et on imagine que son suicide est lié à ses convictions. Clara Immerwahr serait ainsi aussi une des victimes d’Ypres. Une fin tragique pour une femme qui, pourtant, méritait plus.

Née le 21 juin 1870, à Breslau (aujourd’hui Wroclaw en Pologne), Clara Immerwahr avait été exposée à la chimie par son père, propriétaire d’une grande entreprise agricole, mais qui avait une passion pour le sujet.  Au lieu de choisir un sujet d’étude plus traditionnel pour les femmes de l’époque, elle décida de poursuivre des études de chimie à l’université de Breslau. En 1900, elle y obtint son doctorat en chimie, la première femme à avoir obtenu un doctorat dans cette matière en Allemagne. À l’occasion de la soutenance de sa thèse sur la solubilité de différents sels, elle fit le serment « … de ne jamais agir de manière contraire à mes convictions. De poursuivre la vérité et de faire avancer la dignité de la science aux sommets qu’elle mérite. »

C’est à l’université que Clara Immerwahr rencontra son futur mari. Tous les deux d’origine juive, ils s’étaient convertis, chacun de leur côté, au protestantisme, une condition nécessaire pour réussir dans l’Allemagne de l’époque. Après leur mariage, Clara Immerwahr pensait être capable de poursuivre sa vocation scientifique, mais déchanta rapidement. Haber, qui poursuivait une carrière brillante*, ne la soutenait pas dans ses ambitions, pensant plutôt que sa place était au foyer. Ce qui amenait des disputes continuelles. Le fait que Fritz Haber était infidèle et avait des maitresses ne pouvait qu’empirer ces conflits.

Bien que l’on puisse penser que les difficultés conjugales ont été un facteur dans la décision de Clara Immerwahr, il est certain que son idéal scientifique a joué un rôle déterminant.  Quoi qu’il en soit, Clara Immerwahr est restée fidèle à son nom, Immerwahr – toujours juste.

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————–* Après la guerre, Fritz Haber est accusé en tant que criminel de guerre (il ne sera jamais inculpé). Malgré son passé controversé, il reçoit (avec Carl Bosch) en 1918 le prix Nobel de chimie pour sa méthode de synthèse de l’ammoniac, une décision qui fut très controversée. Ernest Rutherford refusa de lui serrer la main à la cérémonie de remise du prix. Elle illustre pourtant que la science peut avoir un impact terriblement négatif et extrêmement positif à la fois. La méthode Haber-Bosch est souvent mentionnée comme étant la plus importante découverte du XXe siècle. Car s’il est vrai qu’elle permet de produire des explosifs, elle est essentielle à la production d’engrais synthétiques. Ces mêmes engrais qui sont un des facteurs de l’agriculture à grand rendement capable de nourrir une population mondiale qui allait passer de moins de deux milliards en 1900 à plus de sept milliards aujourd’hui.

 

 

Quand un chien se sèche, il perd, en se secouant, 70 % de l’eau de sa fourrure en 4 secondes

wet dogNous avons certainement tous vécu cette expérience. Fido sort de la baignoire, ou d’un plongeon dans le lac, et se secoue pour se sécher. Vous vous êtes certainement demandé, surtout si vous êtes sur la trajectoire, comment un chien peut faire pour projeter tant d’eau en si peu de temps. Des chercheurs de Georgia Tech ont cherché à résoudre la question à l’aide de vidéographie à haute vitesse du mouvement oscillatoire chez plusieurs espèces de chiens, mais aussi pour d’autres animaux allant de la souris à l’ours. Ils viennent de publier leurs résultats dans le Royal Society Journal Interface. Les vidéos, qui illustrent le phénomène au ralenti, elles, sont disponibles sur le site de Georgia Tech.

Les expériences des chercheurs ont tout d’abord démontré que les fréquences d’oscillation varient d’une espèce à l’autre et que celles-ci sont inversement proportionnelles à la masse de l’animal. Alors qu’un chien labrador se secoue à une fréquence de 4 oscillations par seconde, pour un chat, cela monte à 9 oscillations et, pour un rat, à 18 oscillations par seconde. Pour les souris, du fait de leur petite taille, la fréquence observée est de l’ordre de 30 oscillations par seconde. D’après les calculs des chercheurs, le fait de se secouer est plus efficace, énergiquement, pour l’animal, que de simplement laisser l’eau s’évaporer d’elle-même. Par exemple, cela prendrait, pour un chien de 15 kilogrammes dont la fourrure est saturée de 500 grammes d’eau, 20 % de son apport calorique quotidien pour se sécher sans les oscillations.

Mais surtout, ce qui est particulièrement fascinant, c’est que chaque espèce s’ajuste et maintient exactement la bonne fréquence d’oscillations. D’ailleurs, dans leur publication, les chercheurs ont établi une loi qui, sur la base des forces capillaires et centrifuges, prédit la fréquence d’oscillation f en fonction de la masse M de l’animal. Les résultats expérimentaux donnent une valeur de  f ≈ M-0.22  qui est proche de leur valeur théorique f ≈ M-0.19.

Le fait que la peau de ces animaux soit relativement lâche est aussi un facteur important pour les chercheurs. Le mouvement de l’épine dorsale est limité par rapport à sa position d’équilibre, de l’ordre de 300 dans chaque direction. Mais pour la peau, à cause de son élasticité, le mouvement est beaucoup plus prononcé. D’après les calculs des chercheurs, la peau, à laquelle les poils sont attachés, voyage à trois fois la vitesse de l’épine dorsale. En conséquence, la force générée est multipliée par un facteur de neuf, facilitant ainsi l’éjection des gouttes.

Les chercheurs suggèrent que ces animaux ont développé cette technique pour se sécher à la suite d’un mécanisme d’adaptation. Si on s’imagine que les ancêtres de ces animaux tombaient dans un cours d’eau à une époque glaciaire, il était important pour leur survie qu’ils se sèchent le plus rapidement possible. Les chercheurs font remarquer que ni les éléphants, ni les kangourous ne se secouent pour se sécher. Le climat de leur habitat fait que l’opération n’est pas énergiquement favorable.

Quant à moi, je vous écris cette manchette de Paris. Il fait plus de 38 0C dans l’appartement où je me trouve et il n’y a pas de climatisation. Je n’ai pas à me secouer en sortant de la douche!

 

Martin Fleischmann (29 mars 1927 – 3 août 2012)

Martin Fleischmann« L’inventeur d’une source inépuisable d’énergie reproduisant celle du soleil, mais à la température ambiante, est décédé le 3 août dernier. » C’est probablement de cette façon que Martin Fleischmann aurait voulu que les médias rapportent sa mort. En fait, celle-ci est passée quasiment inaperçue. Le contraste est particulièrement frappant pour ceux d’entre nous qui nous souvenons de la frénésie médiatique qui a suivi la conférence de presse du 23 mars 1989 de Martin Fleischmann avec Stanley Pons à l’Université de l’Utah.

Ce jour-là, les deux scientifiques annoncèrent devant les médias du monde entier qu’ils avaient observé la production d’un excès de chaleur lors de l’électrolyse d’une solution d’eau lourde avec des électrodes au palladium. Pour les deux chercheurs,  la seule explication possible est qu’une réaction nucléaire avait eu lieu. Pour eux, les atomes de deutérium (atomes d’hydrogène avec un neutron en plus) de l’eau lourde avaient été absorbés dans le palladium. Une fois confinés dans la structure du métal, la proximité avait causé la fusion de leurs noyaux. Le même type de réaction qui nous fournit l’énergie solaire, ou qui est la base des armes thermonucléaires (bombes à hydrogène). Mais alors que dans ces cas la fusion des noyaux d’hydrogène requiert des températures de millions de degrés, l’expérience de Pons et Fleischmann se passait à la température ambiante, d’où le terme de « fusion froide » (cold fusion) adopté pour décrire le phénomène.

La portée de l’expérience décrite par Pons et Fleischmann est particulièrement marquante quand on sait que, depuis la Deuxième Guerre mondiale, des scientifiques du monde entier travaillaient sur la production contrôlée de l’énergie de fusion. Au moment de l’annonce de Pons et Fleischmann, plus de deux milliards de dollars avaient déjà été dépensés sans succès*. Les deux scientifiques, pour leur part, affirmaient qu’ils avaient réussi à recréer le phénomène dans un bac en plastique avec une mise de fonds de moins de 100 000 dollars!

Comme on peut se l’imaginer, l’annonce de la découverte d’une source inépuisable d’énergie à bas prix,  et sans impact majeur sur l’environnement, avait été accueillie, initialement au moins, avec enthousiasme. Mais, très rapidement, des doutes s’installèrent. Tout d’abord, pour les sceptiques, si une réaction de fusion avait vraiment eu lieu, Pons et Fleischmann ne seraient plus là pour en parler. Ils auraient été tués par le flux de neutrons émis par la réaction. Ensuite, dans les jours et les semaines qui ont suivi la découverte, des scientifiques du monde entier ont essayé de répéter l’expérience, sans succès. Dès la fin avril 1989, un peu plus d’un mois après la conférence de presse, le concept de fusion froide était discrédité, et Pons et Fleischmann devenaient la risée de la communauté scientifique. Le terme « Cold fusion » avait été remplacé par « Con-fusion ».

Les choses se seraient passées autrement, et les réputations de Pons et Fleischmann n’auraient pas été entachées, si, au lieu de donner une conférence de presse,  les scientifiques avaient utilisé la méthode traditionnelle pour annoncer leur découverte. S’ils avaient publié leurs résultats dans un journal scientifique, ces derniers auraient été tout d’abord revus par des pairs et,  ensuite, même une fois publiés, ouverts à la critique générale.

Comment se fait-il que deux scientifiques de renom aient accepté de déroger aux normes établies de la recherche? C’est là un des aspects les plus intéressants de la saga de la fusion froide et qui demande une explication.

Après des résultats préliminaires qu’ils jugeaient encourageants, Pons et Fleischmann avaient fait une demande de subvention au Département de l’énergie des États-Unis pour poursuivre leurs travaux. Un des scientifiques chargés d’examiner leur proposition était Steven Jones, de l’Université Brigham Young, également située en Utah. Il se fait que ce dernier travaillait sur un projet dans le même domaine, la fusion à froid par muons. Après s’être rencontrés, les chercheurs des deux universités arrivèrent à la conclusion que pour maximiser la portée de leurs travaux respectifs, ils enverraient leurs résultats pour publication le même jour. Ils devaient se rencontrer le 24 mars pour envoyer simultanément leurs articles respectifs à Nature, le prestigieux journal scientifique. Le 23 mars, Pons et Fleischmann, sans avertir Steven Young, convoquaient la presse.

Il n’est pas clair pourquoi Pons et Fleischmann firent preuve d’un tel manquement à l’éthique scientifique. Il semble qu’ils n’aient pas pu résister à la pression de l’administration de l’Université de l’Utah qui voulait, pour des questions de brevet, établir l’antériorité de la « découverte ».

Malgré le fiasco, les deux scientifiques furent engagés par une filiale de Toyota, en France, pour poursuivre leurs travaux sur la fusion à froid. Toutefois, à la suite d’un différend avec Pons, Fleischmann retourna en Angleterre, son pays d’origine, en 1995. Le contrat de Pons ne fut pas renouvelé par Toyota en 1998. Après quoi le laboratoire ferma ses portes sans avoir, malgré les 40 millions de dollars investis, produit quelque résultat suggérant que la fusion à froid était autre chose qu’une chimère. Le côté positif de l’affaire, c’est que cela a permis à Pons de découvrir les charmes de la France. Il a renoncé à la citoyenneté américaine et est maintenant un Français à part entière. Je me demande pour qui il a voté aux dernières élections présidentielles.

—————————————————————————————————————————————* Le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un consortium de plusieurs pays, se propose de construire un réacteur de fusion à Cadarache, dans le sud de la France. On prévoit que les travaux vont durer plus de trente ans et qu’ils coûteront au moins 10 milliards de dollars.

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