Richard Phillips Feynman, né le et mort le , est un physicien américain, l'un des plus influents de la seconde moitié du , en raison notamment de ses travaux sur l'électrodynamique quantique, les quarks et l'hélium superfluide.

Il reformule entièrement la mécanique quantique à l'aide de son intégrale de chemin (qui généralise le principe de moindre action de la mécanique classique), et invente les diagrammes qui portent son nom et qui sont désormais largement utilisés en théorie quantique des champs (dont l'électrodynamique quantique fait partie).

Pendant la Seconde Guerre mondiale, il est impliqué dans le développement de la bombe atomique américaine.

Après la Seconde Guerre mondiale, il enseigne à l'université Cornell puis au Caltech, où il effectue des travaux fondamentaux, notamment dans la théorie de la superfluidité et des quarks.

Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger et lui sont colauréats du prix Nobel de physique de 1965 pour leurs travaux en électrodynamique quantique.. Vers la fin de sa vie, son action au sein de la commission d'enquête sur l'accident de la navette spatiale Challenger le fait connaître du grand public américain.

Pédagogue remarquable et drôle, il est le rédacteur de nombreux ouvrages de vulgarisation reconnus. Parmi ces livres, les Feynman lectures on physics, un cours de physique de niveau universitaire qui, depuis sa parution, est devenu un classique pour tous les étudiants de premier cycle en physique et leurs professeurs. Il raconte aussi ses nombreuses aventures dans plusieurs ouvrages : Surely You're Joking, Mr. Feynman! (paru en français sous le titre Vous voulez rire, monsieur Feynman !) et What Do You Care What Other People Think?.

De manière anecdotique, on lui attribuerait la découverte du point de Feynman, succession de six 9 consécutifs apparaissant à la 762e décimale de , et qu’il aurait souhaité apprendre les décimales jusqu’à ce point, mais aucune source fiable ne permet d’affirmer avec certitude que cette anecdote soit vraie.

Biographie

Enfance et études Feynman est né le .. à New York aux États-Unis. Ses parents, Lucille née Phillips et Melville Arthur Feynman sont d'origine polonaise et russe. De confession juive, ils se rendaient à la synagogue tous les vendredis, mais n'étaient pas très attachés au rituel dans leur pratique religieuse.

Son père, Melville Arthur Feynman, était gestionnaire commercial et fils d’immigrés de Minsk. Le fait qu'il l'encourageait à poser des questions et à remettre en cause les choses communément admises l'a durablement influencé. De sa mère, il tient un solide sens de l'humour, qui ne l'a jamais quitté.

Enfant durant la Grande Dépression, il s'amusait à réparer les radios du voisinage et montrait déjà un talent poussé pour les sciences et les travaux pratiques. Il s'était ainsi constitué un petit laboratoire, dans lequel il s'amusait à pratiquer diverses expériences, notamment électroniques.

Adolescent, il inventa par exemple un système pour couper les haricots, qu'il abandonna après s'être entaillé le pouce.

Il fut brillant tout au long de ses études secondaires, apprenant à 15 ans le calcul différentiel et intégral dans un livre que lui avait donné son professeur de mathématiques, celui-ci ayant constaté qu'il s'ennuyait au fond de la classe et causait du chahut. Il continua à expérimenter et à réinventer pour lui-même des théories mathématiques, comme les dérivées fractionnaires, à l'aide de ses propres notations. Feynman présentait une forme de synesthésie qui lui faisait voir les lettres des équations en couleurs..

Études universitaires Durant sa dernière année à la , Feynman remporta le championnat de mathématiques de l'université de New York.. Il reçut donc une bourse pour étudier au Massachusetts Institute of Technology (MIT) où il obtint sa licence en 1939 après s'être orienté d'abord en électronique, puis en mathématiques, et enfin avoir assisté à tous les cours de physique offerts, y compris un cours de physique théorique, réservé aux étudiants de maîtrise.

John Slater, le directeur du département de physique du MIT, conseilla à Feynman de continuer ses études à l'université de Princeton. Feynman y obtint un score remarquable aux examens d'entrée en mathématiques et en physique, mais il eut une note très faible dans la partie littéraire de l'examen..

Durant son doctorat à l'université de Princeton, Feynman travailla sous la direction de John Wheeler sur le principe de moindre action appliqué à la mécanique quantique. Il établit là les bases des diagrammes de Feynman et de l'approche de la mécanique quantique par les intégrales de chemin. Il obtint son doctorat en 1942. Pendant qu'il préparait sa thèse, il épousa sa première femme, Arline Greenbaum (une amie d'enfance), atteinte de la tuberculose, maladie incurable à l'époque.

Le projet Manhattan thumb|Feynman en compagnie de Robert Oppenheimer lors du projet Manhattan.

Feynman était encore thésard lorsque le physicien Robert R. Wilson l'encouragea à rejoindre le projet Manhattan (le projet de bombe atomique américaine entrepris durant la Seconde Guerre mondiale et basé à Los Alamos). Feynman affirma qu'il acceptait de joindre ses efforts à l'aventure afin d'aider à éviter que l'Allemagne nazie parvienne la première à construire la bombe. Il s'immergea dans le travail au sein du projet, qui mêlait aux scientifiques américains la fine fleur de la physique européenne ayant fui le fascisme, tels Enrico Fermi ou Niels Bohr, et qui connut le succès quelques mois plus tard, avec l'explosion de la première bombe A sur le site de Trinity. Feynman assista au test et prétendit être la seule personne à avoir regardé l'explosion sans les lunettes noires distribuées à tout le monde : le pare-brise d'un camion aurait suffi à filtrer les dangereux rayons ultraviolets émis lors de l'explosion.

Comme jeune physicien, son travail sur le projet fut relativement éloigné des enjeux majeurs et consista d'abord à administrer le travail du groupe de calcul de la Theorical division ; en particulier, il mit en place avec Nicholas Metropolis un système de calcul utilisant les cartes perforées Hollerith d'IBM. Feynman se fit aussi remarquer en résolvant une des équations du projet qui était affichée sur un tableau (les équations affichées au tableau posaient problème et représentaient une sorte de défi), néanmoins sa solution ne fut pas retenue, car elle ne rendait pas compte physiquement des expériences.

Feynman travailla aussi à Los Alamos sur le calcul des équations modélisant le flux de neutrons à l'intérieur du « Water Boiler », un petit réacteur nucléaire d'essai. Il s'agissait de mesurer à quel moment de l'assemblage du matériel fissile on atteignait la masse critique. Après ce travail, il fut transféré aux installations d'Oak Ridge, où il aidait les ingénieurs à définir des procédures sûres de stockage de matériel, afin d'éviter les accidents de criticité (qui pouvaient intervenir en stockant par exemple du matériel fissile de part et d'autre d'un mur). Il effectua aussi un travail théorique et de calcul crucial sur la bombe à hydrure d'uranium qui plus tard s'avèrera irréalisable.

La compagnie de Feynman était appréciée par Niels Bohr car, contrairement à d'autres physiciens, il n'avait pas peur de discuter âprement avec la légende vivante qu'était Bohr. Feynman affirma qu'il avait autant de respect pour la réputation de Bohr que tout le monde, mais que lorsqu'il commençait à parler de physique, il oubliait tout le reste.

Du fait des recherches top-secrètes qui y étaient menées, Los Alamos était isolé, et, selon Feynman, il n'y avait pas grand-chose à faire là-bas.

Pour tromper son ennui, Feynman affirma qu'il avait appris à déchiffrer les combinaisons des coffres-forts protégeant les documents confidentiels. Il aurait joué plusieurs plaisanteries à ses collègues ; un jour par exemple, en essayant des numéros qu'un physicien pourrait utiliser (en l'occurrence 27-18-28, les premiers chiffres de e = 2,71828…), il aurait trouvé que trois bureaux qui contenaient des notes sur les recherches sur la bombe utilisaient cette combinaison, et aurait laissé une série de notes sarcastiques en guise de farce (par exemple - « Devinez qui »), provoquant l'inquiétude de son collègue à propos de la présence d'un éventuel espion ou saboteur qui aurait eu accès à des documents secrets concernant la bombe. Par coïncidence, Feynman emprunta un jour la voiture du physicien Klaus Fuchs pour rendre visite à sa femme. On découvrit plus tard que Fuchs espionnait pour l'URSS.

Une autre fois, il aurait découvert qu'un capitaine travaillant dans son service avait un coffre-fort massif, plus sûr que tous ceux qu'avaient les scientifiques qui travaillaient sur la bombe, installé dans son bureau. Peu de temps après que ce capitaine eut quitté Los Alamos, Feynman aurait découvert qu'il n'avait jamais changé la combinaison du simple code d'origine, et que rien d'important n'était gardé à l'intérieur, alors que les secrets de la bombe étaient tenus dans des bureaux relativement peu sûrs. Ces anecdotes sont relatées dans le livre Vous voulez rire, monsieur Feynman !..

Il apprit également à cette époque à jouer des bongos, activité qu'il pratiqua en amateur, mais de manière enthousiaste, participant souvent à des représentations musicales à CalTech.

Feynman professeur Après la guerre et sur l'insistance de Hans Bethe, avec qui il avait travaillé à Los Alamos, et malgré la proposition d'un poste à Berkeley émanant de Robert Oppenheimer, directeur scientifique du projet Manhattan avec qui Feynman avait sympathisé, il fut nommé professeur à l'université Cornell à Ithaca dans l'État de New York, où il rencontra Freeman Dyson.

Cependant il ne s'y plut pas, considérant qu'il manquait d'inspiration et ne produisait rien de bon, et se dévoua à des problèmes moins utiles mais amusants, telle la physique d'une assiette tournoyante et en nutation. Il fut alors surpris de recevoir diverses offres de poste en provenance de plusieurs universités de premier plan.

Il finit par choisir de travailler au California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena en Californie, bien qu'un poste à l' à Princeton, qui comptait notamment Albert Einstein parmi son personnel, lui fût offert. Feynman refusa d'aller à l'IAS parce qu’il n'y avait aucune obligation d'enseignement. En effet, il trouvait en ses étudiants une source d'inspiration et de réconfort durant ses périodes moins créatives. Il considérait que s’il n'était pas productif en tant que chercheur, il pouvait au moins enseigner. Un autre aspect majeur de sa décision était le fait qu'il voulait vivre dans un climat plus chaud que celui de l'État de New-York.

L'essentiel de sa production date de cette époque.

Durant une année sabbatique, il réétudia les Principia de Newton et transmit ce qu'il avait appris de Newton à ses élèves et à travers son Cours de physique, où une approche géométrique des problèmes physiques est souvent privilégiée.

Les années à Caltech (1950 - 1988) Pendant ses années à Caltech, il travailla notamment sur l'électrodynamique quantique, la physique de l'hélium superfluide et la théorie des interactions faibles. Il y développa notamment les diagrammes de Feynman. Il s'intéressa aussi à la théorie quantique de la gravitation mais sans pouvoir s'y consacrer complètement. Il était en effet épuisé par le travail intensif qu'il fournissait sur ses multiples sujets d'étude majeurs de l'époque, y compris son Cours de physique.

En effet, à cette époque, on lui demanda de participer à l'enseignement des étudiants de premier cycle du Caltech (en anglais , i.e. étudiants des quatre premières années). Après trois ans de travail, une série de cours parut, modèle de clarté et de vulgarisation, qui allaient devenir le Cours de physique de Feynman. Feynman reçut par la suite la médaille Oersted, récompense dont il tira beaucoup de fierté.