Une façon de mieux comprendre un atome consiste à lui envoyer une particule et à en déduire les propriétés de l'atome en fonction de la façon dont la particule rebondit dessus. Au milieu des années 1930, le physicien Enrico Fermi a montré qu'un nombre mesurable - la longueur de diffusion - éclairait tout ce que l'on pouvait savoir sur la diffusion d'un électron par un atome ou d'un neutron par un noyau.

Dans un nouvel article dans EPJ Historical Perspectives on Contemporary Physics , Chris Gould de l'Université d'État de Caroline du Nord à Raleigh, aux États-Unis, explique comment le simple croquis de Fermi d'une fonction d'onde radiale a jeté les bases d'une meilleure compréhension des phénomènes de diffusion à basse énergie, et a conduit à son tour au concept de pseudopotentiel, largement utilisé dans de nombreux domaines de la physique, y compris la recherche sur les atomes ultrafroids et les études de qubits dans les réalisations d'ordinateurs quantiques.

Dans l'article de physique atomique de Fermi, publié en 1934, son esquisse d'une fonction d'onde radiale - la valeur d'une fonction d'onde à une certaine distance d'un diffuseur - était l'indice qui l'a amené à comprendre un résultat déroutant de la spectroscopie atomique.

Dans son article sur la physique des neutrons, publié en 1936, Fermi est allé dans une direction différente, en utilisant le concept de longueur de diffusion pour introduire une nouvelle idée - le pseudopotentiel, un puits potentiel avec un rayon de zéro - pour prédire correctement comment un neutron se diffuse dans la paraffine.

Gould conclut que l'intuition extraordinaire de Fermi a permis au physicien d'appliquer des concepts à des domaines apparemment sans rapport et de développer des idées qui ont un impact sur le monde de la physique quantique à ce jour. + Explorer plus loin

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