YANG CHEN-NING (1922- )

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Chen-Ning Yang est né le 22 septembre 1922 à Hofei (Chine). Fils d'un professeur de mathématiques, il passa sa jeunesse sur le campus de l'université Tsinghua puis, l'université ayant été déplacée pendant la guerre sino-japonaise de 1937-1945 à Kunming, dans le Yunnan, où il rencontra Lee Tsung-Dao, qui devint son ami et collaborateur pour de nombreuses années. Il obtint une bourse de l'université Tsinghua pour confirmer ses études à l'université de Chicago (États-Unis) qu'il rejoignit en janvier 1946. Il y soutint sa thèse, sous la direction d'Edward Teller, sur l'étude des réactions nucléaires. Il devint ensuite membre de l'Institute for Advanced Study de Princeton (New Jersey), où il fut nommé professeur en 1955. Admirateur de Benjamin Franklin, il adopta le prénom de Frank et se fit naturaliser citoyen américain en 1964.

En 1954, Yang et le physicien écossais Robert Mills, qui partageait son bureau au laboratoire de Brookhaven près de New York, généralisèrent l'invariance de jauge que Hermann Weyl avait défini à la fin des années 1920 comme principe de l'électrodynamique. En considérant des groupes de symétrie non commutatifs (et en particulier le groupe SU(2) associé à l'isospin), ils ouvrirent la voie à la description moderne des interactions nucléaires faible et forte dans le cadre général de la théorie quantique des champs. Des théories du type de celles décrites par Yang et Mills forment maintenant le modèle standard des interactions fondamentales.

Le succès le plus connu de Yang est sa découverte avec Lee de la non-conservation de la parité. En 1956, les physiciens étaient en butte à une énigme surgie du dépouillement des données fournies par l'accélérateur de particules du laboratoire national de Brookhaven, près de New York : deux particules – appelées tau et thêta – semblaient avoir même masse et mêmes interactions nucléaires, mais différaient par leurs produits de désintégration. Lee et Yang proposèrent qu'elles n'étaient qu'une seule particule – maintenant notée K0 – mais que l'interaction faible responsable de leur désintégration ne respectait pas la symétrie de parité. Ils en conclurent qu'il était indispensable de soumettre à vérification expérimentale le fait que « l'interaction faible distingue la droite de la gauche ». Six mois suffirent à l'équipe du National Bureau of Standards de Washington, mobilisée par la physicienne chinoise Wu Chien-Shiung, pour montrer que des noyaux radioactifs de cobalt 60 polarisés émettaient plus d'électrons dans une direction que dans la direction opposée. Confirmée rapidement par plusieurs autres groupes expérimentaux, cette violation de la symétrie miroir valut à Lee et à Yang de se partager le prix Nobel de physique 1957. À partir de 1971, Chen-Ning Yang s'engage très activement dans le rétablissement des relations scientifiques entre la Chine et les États-Unis et s'implique dans la création de nouveaux instituts de recherche.

Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee

Photographie : Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee

Les Américains d'origine chinoise Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee reçoivent, en 1957, le prix Nobel de physique pour la mise en évidence de la non-conservation de la parité. 

Crédits : Hulton Getty

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

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « YANG CHEN-NING (1922- ) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/yang-chen-ning-1922/