YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

Physicien japonais, né le 23 janvier 1907 à Tōkyō, dans une famille bourgeoise, nourrie de culture classique, notamment chinoise, dans la tradition confucéenne, Yukawa Hideki était le cinquième de sept enfants qui devinrent, pour la plupart, d'éminents universitaires. Son père, Ogawa Takuji, géologue et géographe, fut nommé professeur à l'université de Kyōto et c'est donc dans cette ville que Yukawa fit ses études. Il fut très vite porté vers les mathématiques et la philosophie : celles de Laozi et de Zhuangzi, où la Nature tient une place importante, l'influencèrent durablement.

Admis au département de physique de l'université en 1926, il y eut comme condisciple un autre futur Prix Nobel, Shin-ichiro Tomonaga (1906-1979). Le Japon, bien qu'imprégné déjà de la technologie moderne, ne s'était ouvert que peu à peu à la science au sens occidental. Grand lecteur, Yukawa se passionna vite pour les nouvelles conceptions philosophiques accompagnant la relativité et la théorie des quanta, conceptions qu'il avait découvertes en particulier dans les ouvrages de Max Planck. En marge de ses études, il eut connaissance des développements contemporains de la mécanique quantique qui aboutirent à sa formulation bien établie vers la fin des années 1920. Il obtint son diplôme à l'université de Kyōto en 1929 et commença, dès lors, des recherches personnelles dans la double direction de la mécanique quantique relativiste — voie ouverte par Paul Dirac en 1928 — et de la physique nucléaire qui se dessinait alors. Il s'attacha tout d'abord au problème de la liaison nucléaire — liaison électron-proton, le neutron étant une particule encore inconnue —, puis à la théorie quantique des champs, au moment même où Werner Heisenberg et Wolfgang Pauli élaboraient leur travail fondamental. Il put assister, en 1929, à des exposés de Dirac et de Heisenberg, de passage à Kyōto. Le physicien Nishina Yoshio (1870-1951), qui revenait d'un long séjour chez Niels Bohr à Copenhague — il était l'auteur, avec Oscar Klein, de la formule désormais célèbre de Klein-Nishina sur la diffusion des électrons —, lui accorda, ainsi qu'à Tomonaga, son soutien.

C'est en avril 1932 que Yukawa, qui portait encore le nom d'Ogawa, épousa Yukawa Sumi, dont la famille l'adopta. À la même époque, il fut nommé lecteur de physique à l'université de Kyōto, tandis que Tomonaga se rendait à Tōkyō pour travailler avec Nishina. Tout en enseignant la mécanique quantique, Yukawa poursuivait ses recherches sur les problèmes de la physique des noyaux. En 1933, il se rendit à l'université d'Ōsaka où il fut nommé professeur assistant en 1936. Il travailla comme théoricien, en relation avec une importante équipe de jeunes physiciens expérimentateurs qui disposaient d'un cyclotron. Stimulé par le travail d'Enrico Fermi sur la radioactivité bêta, paru en 1934, il s'attaqua au problème de la force nucléaire, que la théorie de Fermi — comme venaient de le montrer les travaux de D. Iwanenko et I. Tamm — était impuissante à résoudre. Il reprit une idée qu'il avait déjà considérée lors de ses premiers travaux, celle d'une force d'échange, transmise entre le neutron et le proton par une particule nouvelle associée à un champ nouveau, dont il se proposait de déduire les propriétés à partir de la force nucléaire. C'est en octobre 1934 qu'il découvrit la solution, en obtenant une relation entre la masse de cette particule d'échange hypothétique et la portée de l'action des forces nucléaires. Cette dernière étant de l'ordre de 2 × 10^—13 cm, la particule de Yukawa, le méson, devait avoir une masse valant deux cents fois celle de l'électron. Il fallait supposer que ces mésons étaient de spin entier ou nul, qu'ils[...]