Cette semaine, nos articles de la rubrique Sciences sont consacrés aux portraits de cinq femmes, cinq brillantes scientifiques aux découvertes pionnières ou décisives, et que l’histoire des sciences a oubliées.

Episodes précédents:

Dans les laboratoires de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), tous les chercheurs et chercheuses en physique nucléaire connaissent le nom de Chien-Shiung Wu, plus connue sous le nom de «Madame Wu». «Ce qu’elle a découvert a changé profondément notre travail», admire ainsi Gerda Neyens, elle-même physicienne et porte-parole de la collaboration ISOLDE, au CERN, qui produit et étudie les propriétés des noyaux atomiques. «C’est injuste qu’elle ne soit pas mieux reconnue.» Son idole n’a été récompensée que trente ans après son exploit.

Chien-Shiung Wu naît près de Shanghai en 1912. Dans la toute nouvelle Chine nationaliste, l’heure n’est pas au féminisme, mais la petite fille a de la chance: ses parents l’élèvent au même titre que ses deux frères. Militants des droits des femmes, ils créent même une école pour filles que fréquente Chien-Shiung. Celle-ci est brillante et suit une scolarité remarquable jusqu’à l’université, où elle choisit la physique.

Au sein de la jeune République populaire, les tensions avec le Japon sont fréquentes. Poussée par ses camarades, Chien-Shiung Wu devient l’une des têtes militantes de son université, tout en poursuivant ses études avec application. La jeune femme est ambitieuse et déterminée. Son diplôme en poche, elle se fait embaucher comme chercheuse à l’Académie chinoise, où elle est dirigée par la physicienne Gu Jing-Wei.

Bombe atomique

Celle-ci la convainc de continuer sa formation aux Etats-Unis, comme elle-même l’a fait en son temps. Avec l’aide financière de son oncle, Chien-Shiung Wu prend le bateau en août 1936 pour traverser le Pacifique. Elle est admise à l’Université de Californie à Berkeley. Son maître de thèse n’est autre qu’Ernest Lawrence, qui obtient le Nobel en 1939 pour l’invention du cyclotron et donne son nom à l’élément chimique 103. Avec lui, elle participe comme des dizaines de milliers de scientifiques au projet Manhattan, qui donne naissance à la bombe atomique larguée sur Hiroshima.

Avec le recul, la physicienne Chien-Shiung Wu a-t-elle eu honte d’avoir participé à l’élaboration de cette invention meurtrière? Les archives ne le disent pas. Gerda Neyens, également physicienne nucléaire, précise que «lorsque l’on est scientifique, on ne sait pas forcément à quoi nos découvertes vont mener. C’est impossible de prévoir si elles seront positives ou négatives… Par ailleurs, les chercheurs qui ont travaillé sur le projet Manhattan ont été à l’origine d’avancées majeures, comme les centrales nucléaires, qui sont très utiles à notre société!»

Miroir et parité

Sur une horloge, les aiguilles tournent vers la droite. Si l’on place un miroir devant cette horloge, on peut voir que dans ce miroir, l’horloge fonctionne de la même manière, à l’exception des aiguilles, qui avancent dans le sens inverse. Cette idée est celle de la conservation de la parité, émise en 1927 par le physicien américano-hongrois Eugene Wigner, et qui semblait prévaloir dans tous les systèmes en physique nucléaire et des particules. Mais quelques années plus tard, des chercheurs ont constaté que certaines particules ne semblaient pas obéir à cette règle. Existait-il des cas de non-parité?

Les deux physiciens Tsung-Dao Lee and Chen-Ning Yang ont émis cette hypothèse au printemps 1956, sans la vérifier eux-mêmes. A la place, ils ont contacté leur consœur Chien-Shiung Wu, en lui proposant plusieurs types d’expériences. Celle-ci sent immédiatement le potentiel d’une telle recherche. Nous sommes alors au mois de mai, la chercheuse s’apprête à partir pour la Suisse puis la Chine afin de voir sa famille pour la première fois depuis des années. Elle décide finalement de laisser son mari partir seul, afin d’être la première sur le coup.

Il y a un préjugé en Amérique voulant que les femmes scientifiques soient toutes célibataires et sans élégance

Pour avancer, elle a besoin d’un laboratoire capable de mettre en place une expérience à très basse température. Celui de l’Institut national des standards et de la technologie, dans le Maryland, accepte. Elle s’y installe pendant plusieurs mois. L’expérience a lieu avec des noyaux de cobalt 60. Dans un champ magnétique et à très basse température, les noyaux sont censés aligner leurs axes dans la même direction. Or dans le cas de la désintégration nucléaire bêta du cobalt 60, dans laquelle sont émis des électrons, les noyaux se sont placés de manière asymétrique: dans cette interaction nucléaire «faible», la parité n’est effectivement pas respectée.

Chien-Shiung Wu parvient à ses fins en décembre 1956. Son expérience prouvant pour la première fois une violation de symétrie est historiquement connue comme celle de «Madame Wu», mentionne Lesya Shchutska, chercheuse en physique des particules à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). «Elle a posé l’une des bases de la physique des particules, et c’était la plus compliquée à prouver. Nous, nous suivons ses traces tous les jours, à chaque fois que nous étudions les propriétés des éléments.»

Or, en 1957, Tsung-Dao Lee and Chen-Ning Yang reportent le Prix Nobel de physique, sans que jamais elle ne soit récompensée. Elle dira plus tard: «Il est honteux qu’il y ait si peu de femmes dans les sciences… En Chine, il y a beaucoup, beaucoup de femmes en physique. Il y a un préjugé en Amérique voulant que les femmes scientifiques soient toutes célibataires et sans élégance. C’est la faute des hommes. Dans la société chinoise, une femme est appréciée pour ce qu’elle est, et les hommes l’encouragent à se réaliser… mais elle conserve l’éternel féminin.»

30% de physiciennes

«En comparaison avec certaines autres disciplines scientifiques, la physique comporte plus de femmes, puisque nous sommes environ 25 à 30%», précise Gerda Neyens. Même si elle n’a pas eu le Nobel, Chien-Shiung Wu a depuis obtenu nombre de distinctions, dont le Prix Wolf en 1978, considéré comme une référence. En 1975, elle avait également été nommée première femme présidente de la Société américaine de physique. Elle décède en 1997 à New York. Comme une revanche, elle est souvent surnommée «première dame de la physique». Sa vocation lui survira, puisque son fils Vincent est lui aussi devenu physicien aux Etats-Unis.