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Les expériences d’interférence ou de diffraction pouvaient s’interpré-
ter en considérant que la lumière était une onde, tandis que pour expli-
quer le rayonnement du corps noir, l’effet Compton, ou l'effet photoé-
lectrique, il fallait considérer que la lumière était constituée de particules.
En fait, la lumière se manifestait sous l’un ou l’autre de ses deux as-
pects, particule ou onde, mais jamais sous les deux à la fois. C’est pour-
quoi, dans une expérience où un faisceau lumineux passait par deux petits
trous, on observait des franges d’interférence sur la partie de l’écran où
arrivait la lumière, en provenance des deux trous. Mais dès que l’on ten-
tait de placer des capteurs pour savoir par quel trou étaient passés les
photons, la figure d’interférence disparaissait. Toute une génération de
physiciens, et non des moindres, a tenté d’imaginer des expériences qui
permettraient de voir une figure d’interférence tout en sachant par où
étaient passés les photons, mais nul n’y est parvenu. Par ailleurs, dans le
domaine subatomique, en 1897, John Joseph Thomson avait déjà décou-
vert que les atomes contenaient des électrons, minuscules particules de
charge négative, alors que le reste de l’atome, le noyau, était chargé posi-
tivement. Puis Ernest Rutherford avait montré en 1909 que le noyau était
lui aussi très petit. Mais comment tout cela fonctionnait-il en équilibre ?
En prenant l'exemple du plus simple des atomes, l’atome d’hydrogène,
qui ne contenait qu’un seul électron, et en sachant que des charges de signe
opposé s’attiraient, il était assez naturel d’imaginer que là, l’électron tour-
nait autour du noyau, comme une planète tourne autour du Soleil. Mais
cette analogie présentait des difficultés. Tout d’abord, le rayon de l’orbite
d’une planète pouvait être quelconque, et en effet les planètes du Système
solaire se trouvaient à des distances du Soleil apparemment quelconques.
Au contraire, les atomes d’hydrogène avaient tous la même taille. Or rien,
dans la physique classique, ne permettant de déterminer la taille de l’orbite
de l'électron, il était étrange que l’on ne trouve pas d’atomes d’hydrogène
de toutes les tailles. Par ailleurs, la théorie de l’électromagnétisme montrait
qu’une charge qui décrivait un cercle rayonnait, c’est-à-dire émettait une
onde électromagnétique. L’électron dans un atome devait donc émettre
une onde, et ce faisant, perdre de l’énergie, emportée par l’onde. Perdant
de l’énergie, l’électron ne devait pas rester sur la même orbite mais se rap-
procher du noyau et s’écraser sur lui tôt ou tard. Or, cela n'arrivait pas. Les
atomes d’hydrogène étaient très stables et pouvaient durer très longtemps.
En 1913, Niels Bohr put enfin proposer une solution, avec des règles
qui ne découlaient d’aucune loi physique connue alors, mais qui avaient le
mérite d’être en accord avec les résultats expérimentaux.

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