TOMONAGA SHIN'ICHIRO (1906-1979)

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Né le 31 mars 1906 à Kyōto (Japon) et mort le 7 juillet 1979 à Tōkyō, Shin'ichiro Tomonaga fait ses études à l'université de Kyōto où il obtient sa thèse en 1929. Il rejoint alors l'université de Tōkyō et y fait toute sa carrière, y devenant professeur en 1941 puis président en 1956.

Lors d'un séjour dans le laboratoire de Werner Heisenberg à Leipzig, juste avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, Tomonaga proposa un mécanisme original pour décrire la désintégration faible des mésons π : un processus en deux étapes où le méson se transformait d'abord en une paire virtuelle nucléon-antinucléon, cette paire se couplant ensuite en un électron et un antineutrino par une interaction « à la Fermi ». Ce modèle se heurtait à une difficulté mathématique majeure, le calcul amenant un résultat absurde dû à l'apparition d'une intégrale divergente. C'est en examinant de près ces divergences dans le cas de la théorie quantique de l'électromagnétisme, fondée dès 1927 par Paul A. M. Dirac, que Tomonaga contribua de façon décisive à la compréhension profonde de cette théorie. La procédure dite « de renormalisation », proposée indépendamment en 1948 par Tomonaga et les physiciens américains Richard Feynman et Julian Schwinger, résout de façon extrêmement ingénieuse cette situation paradoxale ; en absorbant toutes les divergences de la théorie dans une nouvelle définition des champs, des masses et des charges, elle permet de pousser le calcul théorique jusqu'à un degré de précision considérable. Tomonaga partagea en 1965 avec Schwinger et Feynman le prix Nobel de physique pour ce tour de force théorique qui amena l'électrodynamique quantique à un degré impressionnant de précision.

—  Bernard PIRE

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  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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FORMULATION DE L'ÉLECTRODYNAMIQUE QUANTIQUE

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La procédure de « renormalisation » proposée indépendamment en 1948 par le Japonais Shinichiro Tomonaga et les Américains Richard Feynman et Julian Schwinger résout de façon extrêmement ingénieuse une difficulté majeure de la théorie quantique de l'électromagnétisme et lui donne le statut de théorie mathématiquement cohérente. En absorbant dans une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/formulation-de-l-electrodynamique-quantique/#i_85145

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « TOMONAGA SHIN'ICHIRO (1906-1979) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 mars 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/tomonaga/