En 1917, un certain Albert(1) décrit un phénomène de physique quantique, qu'il appelle émission stimulée. Grosso modo, l'émission stimulée dit qu'il est possible pour un atome, sous certaines conditions, d'émettre un photon qui possède exactement les mêmes caractéristiques (fréquence/couleur, direction/sens et phase) qu'un photon de référence.
En 1950, c'est au tour d'Alfred(2) d'inventer une méthode, dite de pompage optique, qui permet aux atomes de se placer dans les conditions favorables à l'émission stimulée.
Puis, en 1960, s'appuyant sur les travaux théoriques de Charles et Arthur, le prénommé Theodore(3) construit le premier appareil qui produit de la lumière visible cohérente, c'est-à-dire dont tous les photons ont quasiment les mêmes propriétés de couleur, de direction et de phase. Il appelle ce processus amplification de la lumière par émission stimulée de radiation, dont l'acronyme en anglais donne L.A.S.E.R.

Les premiers lasers étaient tous rouges. De nos jours, on sait fabriquer des lasers de toutes les couleurs !

Très vite, le laser fut appelé la solution en quête de problème, car tout le monde trouvait cette technologie intéressante, mais personne ne savait à quoi ça pourrait bien servir. En somme, le laser était une sorte de curiosité de laboratoire, un truc rigolo qui produisait un petit point rouge, et qui avait nécessité des années de recherches et d'expériences, sans parler de l'argent investi là-dedans.

Mais rapidement, des applications virent le jour. Historiquement, la première application concrète du laser, en 1965, fut de percer des trous dans des diamants, presque 100 fois plus rapidement qu'avec les méthodes usuelles et sans aucune usure de l'outil de perçage(4).

Il y eut énormément d'autres applications par la suite, de la plus futile comme le pointeur laser qui rend fous les chats, aux plus pratiques : chirurgie laser (très utilisée pour corriger les défauts de vue), découpage laser, chauffage ou même refroidissement par laser(5), tandis que les lasers à électrons libres permettent de voir à l'intérieur d'un objet sans avoir à l'ouvrir et donc le détruire(6), ce qui est indispensable en archéologie, en muséologie, et très pratique en biologie. Il y a aussi les applications utiles dans la vie de tous les jours : lecteur CD/DVD/Blu-Ray, lecteur de code-barre, sécurité par hologramme(7), imprimantes laser, sans parler de l'imaginaire des sabres laser, et donc de Star Wars, qui n'aurait pas pu voir le jour… Enfin personnellement, je n'aime pas Star Wars, donc bon.

Décapage d'une barre de métal rouillé par laser

Quoi qu'il en soit, Star Wars ou pas Star Wars, le laser a révolutionné beaucoup de choses dans notre société, notamment au niveau des procédés industriels, comme dans l'image ci-dessus : sans laser, de tels traitements auraient pris infiniment plus de temps, pour une qualité moindre. Et tout ça, parce que des types, dans leur labo, se sont dit un beau jour que ce serait chouette de mettre en pratique tel et tel théorème de physique quantique, sans même se poser la question des applications pratiques que cela pourrait entraîner.

C'est pour cette raison que j'aime bien citer l'exemple du laser quand on me demande à quoi ça sert la physique, ou encore à quoi ça sert de découvrir le boson de Higgs ou de découvrir la composition de telle galaxie lointaine : on ne sait pas forcément à quoi une découverte pourra servir, mais si on ne consacre pas du temps et de l'argent à faire cette découverte, on est sûrs de passer à côté de tout ce qu'elle aurait pu apporter(8).

Ou encore, comme le dit le bon mot que l'on aime attribuer à Richard(9) :

La physique, c'est comme le sexe. Bien sûr, ça peut donner des résultats concrets, mais ce n'est pas pour ça qu'on en fait.


  1. (1) Pourquoi devrait-on toujours appeler les personnes célèbres par leur nom de famille ? C'est quand même beaucoup plus convivial d'appeler les gens par leur prénom, et Omnilogie est un lieu des plus conviviaux, où les auteurs se retrouvent pour discuter de la collection de spiritueux conséquente de Meecky. Par souci de clarté, nous parlons ici de ce type plutôt connu, Albert Einstein.
  2. (2) Alfred Kastler, il obtiendra d'ailleurs le prix Nobel pour cette invention.
  3. (3) Charles Townes, Arthur Schawlow et Theodore Maiman.
  4. (4) Le diamant étant un des matériaux les plus durs au monde, tout outil visant à percer le diamant s'use très vite. Tandis que la machine qui produit le laser n'a pas besoin d'être en contact avec le diamant, et donc ne s'use pas !
  5. (5) Ces deux technologies sont principalement utilisées en laboratoire. Ainsi, c'est avec les lasers que l'on arrive à refroidir les atomes à des températures proches du zéro absolu.
  6. (6) Oui, comme les rayons X. D'ailleurs, ce sont justement des rayons X qui sont utilisés, mais le fait qu'ils aillent tous dans la même direction et soient plus intenses donne une bien meilleure visibilité qu'avec l'imagerie X classique.
  7. (7) Mais si vous savez, les trucs brillants sur les billets de banque et la carte bancaire !
  8. (8) Et encore, ce n'est qu'un argument utilitariste, certains disent même que la science n'a pas besoin de chercher à être utile : le Savoir, c'est déjà une fin suffisante en elle-même.
  9. (9) Richard Feynman, un des plus grands physiciens du siècle dernier. Il participa à l'élaboration de la première bombe atomique alors qu'il n'avait pas 25 ans, il explora l'électrodynamique quantique relativiste (à vos souhaits), créa les diagrammes qui portent son nom, il était aussi renommé pour sa très grande pédagogie (ses cours de physique, 60 ans après, restent encore des références dans le domaine)…