Petit-fils d'émigrés polonais et italiens s'étant établis comme artisans dans l'île de Long Island près de New York, le physicien américain Frank Wilczek est né le 15 mai 1951 à New York où il passe toute sa jeunesse. Après des études élémentaires dans les écoles publiques du quartier de Queens, il rejoint l'université de Chicago où il obtient son diplôme de bachelor of science (licence) en 1970. Admis à l'université de Princeton, il obtient un master en mathématiques en 1972. Informé des tout récents développements en physique mathématique, il s'oriente vers la physique et rencontre un jeune professeur, David Gross, avec lequel il entreprend l'étude des propriétés fondamentales des théories de jauge – ces généralisations de la théorique quantique du champ électromagnétique. Ce travail de thèse, soutenue en 1974, est l'occasion d'un résultat fondamental : la démonstration que la chromodynamique quantique – théorie des quarks interagissant par l'échange de gluons – possède la propriété de liberté asymptotique, c'est-à-dire que les fluctuations quantiques induisent un phénomène inverse de l'écrantage des charges dû à la polarisation d'un milieu. Publié en 1973 dans la revue Physical Review letters, l'article de Gross et Wilczek est accompagné par celui de David Politzer, un doctorant de l'université Harvard qui obtient le même résultat. Gross, Wilczek et Politzer se partageront le prix Nobel de physique 2004 pour ce résultat fondateur de la théorie moderne des interactions nucléaires fortes. Les recherches subséquentes de Wilczek approfondissent la connaissance de cette théorie extraordinairement difficile.
Avec sa femme Betsy Devine, Wilczek écrit en 1987 un livre Longing for harmonies (À la recherche des harmonies) dont le sous-titre « Thèmes et variations sur la physique moderne » explicite le contenu et la forme. Lorsqu'il y décrit ses recherches, il déclare plaisamment être « éternellement reconnaissant du fait que la liberté asymptotique l'a découvert ». Face à la dérive de nombre de physiciens qui s'aventurent, dans les années 1980-2000, dans la construction de théories extrêmement spéculatives, il insiste sur le fait que « la science doit écouter la nature, dans un dialogue continu ». Dans ce dialogue, « le chercheur pose des questions sous la forme d'expériences, mais ce qui est primordial est d'entendre les réponses ».
Bernard PIRE
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