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L'électron possède un moment magnétique (il n'est pas le seul) dont l'origine est longtemps restée très énigmatique, mais qui s'est révélé être lié à un moment cinétique propre (le spin), qu'il ne faut surtout pas se figurer comme la rotation de l'électron sur lui-même (ce que l'on a cru un bref moment) -- d'ailleurs, un point qui tourne sur lui-même, c'est idiot.
Cette relation entre moment cinétique et moment magnétique est universelle et se trouve déjà au cœur des théories classiques du magnétisme -- dans la mesure où on admet qu'elles tiennent debout (ce n'est pas le cas : là encore, sans le cadre quantique, point de magnétisme ; passons). Le petit souci est que, pour l'électron, il y a un léger désaccord numériquenumérique : dans les bonnes unités, au lieu de trouver qu'un certain nombre (appelons-le ge) vaut 1, on a commencé par observer 2, un détail vite réglé par Thomas (précessionprécession de Thomas), puis par Dirac dans sa théorie relativiste de 1928.
De gauche à droite, les trois prix Nobel de physique en 1965. Leurs travaux ont permis à l'électrodynamique quantique relativiste de Dirac, Fermi, Heisenberg et Pauli de se libérer des difficultés dans lesquelles elle s'embourbait, et de devenir la théorie physique la plus précise connue de l'humanité. © Nobel Media AB
En réalité, des mesures ultérieures plus précises ont montré que ce n'était pas exactement 2, mais un peu plus. Comme le 2 ne fait pas de doute, on a pris l'habitude de mesurer cette différence par la quantité ae = (ge-2)/2, qui est donc un nombre voisin de zéro, mais pas nul. L'explication de cet écart relève de l'électrodynamique quantique, une théorie qui quantifie matièrematière et rayonnement sur un pied d'égalité -- ce que ne fit pas Dirac -- et permet de comprendre un phénomène aussi banal, mais essentiel, comme l'émissionémission spontanée d'un atomeatome.
Que disent les mesures de l'anomalieanomalie ae, qui ont su atteindre une extraordinaire précision ? Elles donnent la valeur 0,0011596521811. Maintenant, que trouve-t-on par des calculs chevelus impossibles à faire sans une machine ? Un article assez récent fournit la valeur 0,00115965218279. Doit-on ajouter quelque chose ?
