I : Constituants de l’atome
1 La théorie atomique
a Origines
Du grec « atomos » = qui ne peut être divisé.
La théorie atomique apparait à l’antiquité. Au Ve siècle av. JC les philosophes présocratiques Leucippe,
Démocrite, puis Epicure, défendent la théorie de grains de matière indivisibles qu’ils appellent atomes.
Cette théorie s’oppose à celle, plus répandue, des 4 éléments, selon laquelle toute matière peut être
divisée à l’infini, étant constituée des 4 principes (la terre, l’eau, l’air, le feu) dans des proportions
variables. La théorie atomique dit, au contraire, que le réel est formé de vide (le néant) et d’atomes
insécables qui se conservent éternellement.
Le poète romain Lucrèce (Ier siècle av. JC) expose cette théorie de manière exemplaire dans son poème
en 6 chants intitulé De Rerum Natura :
« …
D'ailleurs, s'il n'y a aucun terme à la petitesse, les moindres corps se
composeront de parties innombrables, puisque la moitié même de chaque
moitié aura la sienne, et se partagera à l'infini. Quelle différence restera-t-il
donc entre une masse énorme et un atome imperceptible? Aucune; car,
quoique le monde soit immense, la plus petite chose contiendra autant de
parties que le monde.
Mais comme la saine raison se récrie et rejette une telle idée, tu es obligé de
reconnaître qu'il y a certains corps qui ne peuvent plus avoir de parties, et qui
sont de la plus petite nature possible; et que si ces corps existent, ils doivent
être solides et éternels.
… »
Pour Lucrèce et les épicuriens, les atomes se différencient par leur taille et leur forme. La taille des
atomes leur confère la propriété de traverser ou non d’autres corps en se faufilant entre leurs atomes.
Ainsi, la foudre et la lumière doivent être constitués d’atomes minuscules. La forme des atomes, quant
à elle, leur confère, entre autres, des propriétés de cohésion. Ainsi, l’air et l’eau doivent être formés
d’atomes lisses glissant facilement les uns sur les autres, tandis que le diamant, la roche et le métal
doivent être formés d’ « atomes crochus » intimement liés les uns aux autres.
Cependant l’atomisme antique reste une doctrine philosophique largement basée sur l’intuition. En
effet, la pensée antique ne connait pas la démarche scientifique moderne basée sur les preuves
expérimentales. L’ « hypothèse atomique » a commencé à devenir une théorie scientifique lorsqu’il est
apparu qu’elle pouvait expliquer de manière satisfaisante divers faits expérimentaux.
Comme toutes les doctrines philosophiques antiques, et en particulier celles appartenant à
l’épicurisme, les thèses atomistes furent activement combattues par l’église catholique au moyen âge