Biographique Igor Tamm (1895-1971), prix Nobel de physique 1958
Igor Yevgenyevich Tamm est né à Vladivostok le 8 juillet 1895, fils d’Evgenij Tamm, ingénieur, et d’Olga Davydova. Il est diplômé de l’Université d’État de Moscou en 1918, spécialisé en physique, et a immédiatement commencé une carrière universitaire dans des instituts d’enseignement supérieur. Il a été progressivement assistant, instructeur, conférencier et professeur responsable de chaires, et il a enseigné dans les universités d’État de Crimée et de Moscou, dans les instituts polytechniques et d’ingénierie-physique et à l’université communiste JM Sverdlov. Tamm a reçu le diplôme de docteur en sciences physico-mathématiques et il a atteint le rang académique de professeur. Depuis 1934, il est responsable de la division théorique de l’Institut de physique PN Lebedev de l’Académie des sciences de l’URSS.
Tamm est un physicien théoricien exceptionnel, et ses premières recherches ont été consacrées à la cristallo-optique et à la théorie quantique de la lumière diffusée dans les corps solides. Il a tourné son attention vers la théorie de la relativité et la mécanique quantique et il a développé une méthode pour interpréter l’interaction des particules nucléaires. Avec I.M. Frank, il a développé l’interprétation théorique du rayonnement des électrons se déplaçant à travers la matière plus rapidement que la vitesse de la lumière (l’effet Cerenkov) et la théorie des gerbes de rayons cosmiques. Il a également contribué aux méthodes de contrôle des réactions thermonucléaires. Résultant de ses recherches originales, Tamm a écrit deux livres importants, Relativistic Interaction of Elementary Particles (1935) et On the Magnetic Moment of the Neutron (1938).
I. Tamm a été élu membre correspondant de l’Académie des sciences de l’URSS en 1933 et, en 1953, il est devenu académicien. Il a partagé le prix d’État de 1946 avec Vavilov, Cerenkov et Frank, et est un héros du travail socialiste. Il est également membre de l’Académie polonaise des sciences, de l’Académie américaine des arts et des sciences et de la Société suédoise de physique.
Affiliation au moment de l’attribution : Université d’État Lomonossov de Moscou, Moscou, URSS (aujourd’hui Russie) ; P. N. Institut de physique Lebedev, Moscou, URSS (aujourd’hui Russie)
Motivation du prix : « pour la découverte et l’interprétation de l’effet Cherenkov »
Ses travaux : Dans certains milieux, la vitesse de la lumière est plus faible que dans le vide et les particules peuvent voyager plus vite que la lumière. Un des résultats en fut découvert en 1934 par Pavel Cherenkov, lorsqu’il vit une lumière bleutée autour d’une préparation radioactive placée dans de l’eau. Igor Tamm et Ilya Frank ont expliqué le phénomène en 1937. Sur leur chemin à travers un milieu, les particules chargées perturbent les électrons dans le milieu. Lorsque ceux-ci reprennent leur position, ils émettent de la lumière. Normalement, cela ne produit aucune lumière observable, mais si la particule se déplace plus vite que la lumière, une sorte de contre-courant de lumière apparaît.
Physicien soviétique qui a remporté le prix Nobel de physique en 1958 ; Igor Tamm (1895-1971)
Igor Yevgenyevich Tamm était un physicien et mathématicien soviétique qui a reçu conjointement le « Prix Nobel de physique » en 1958 avec ses collègues physiciens Pavel Alekseyevich Cherenkov et Ilya Frank, pour avoir élucidé avec Frank la science derrière le rayonnement Cherenkov ou « l’effet Cherenkov ». C’est une forme unique de rayonnement électromagnétique, un phénomène découvert par Cherenkov, qui dit que lorsque des particules chargées comme les électrons se déplacent à grande vitesse, plus vite que la lumière, à travers un milieu particulier, une légère lumière bleutée est émise. Tamm était également réputé pour ses travaux de recherche initiaux sur des types spécifiques de liaison électronique sur les surfaces de solides cristallins, le concept des états de Tamm. 
Ce travail de Tamm a ensuite été appliqué de manière significative dans le développement de dispositifs semi-conducteurs à semi-conducteurs. Il a occupé la chaire de physique théorique à «l’Université d’État de Moscou» après un passage en tant que chargé de cours dans son département de physique. Il a également été pendant des décennies à la tête de la division théorique de «l’Institut de physique Lebedev» (communément abrégé en «FIAN»), de «l’Académie russe des sciences» de Moscou, l’un des plus anciens instituts de recherche de Russie. Il a également contribué à la conception de la première bombe thermonucléaire de l’Union soviétique lorsque lui et son équipe de « FIAN » ont travaillé sous la direction du physicien Yuly Khariton sur le projet dans une installation secrète connue sous le nom d’Arzamas-16. Il a reçu le titre de « Héros du travail socialiste » en 1953.
Enfance et petite enfance
Il est né le 8 juillet 1895 à Vladivostok, dans l’Empire russe, d’Evgenij Tamm et de sa femme Olga Davydova. Son père était un ingénieur électricien qui travaillait à Yelizavetgrad (actuellement Kirovohrad, Ukraine), désigné pour construire et gérer des systèmes d’eau et des centrales électriques.
Il a fréquenté un gymnase à Yelizavetgrad et s’est ensuite rendu au Royaume-Uni où il a étudié à «l’Université d’Edimbourg» en 1913-14 avec son ami d’école Boris Hessen qui est devenu philosophe, physicien et historien des sciences.
En 1914, au tout début de la Première Guerre mondiale, il offrit un service volontaire en tant que médecin de campagne dans l’armée.
Il était une personne très volontaire dès son plus jeune âge et était fermement opposé à la participation de la Russie à la Première Guerre mondiale. Dans cette poursuite, il s’est associé au mouvement révolutionnaire en cours en 1917 et est resté un militant actif contre la guerre. Après la révolution de mars cette année-là, il a servi les comités révolutionnaires. Il n’a jamais pris les armes, mais a été incarcéré à plusieurs reprises.
En 1918, il a obtenu son BS en physique de la «Moscow State University».
Carrière
Tamm a terminé son premier article scientifique en 1923, intitulé «Électrodynamique du milieu anisotrope dans la théorie restreinte de la relativité».
Il rejoint « l’Université d’État de Moscou » en 1924, en tant que chargé de cours dans son département de physique. Il a ensuite occupé la chaire de physique théorique à l’université, succédant à son mentor Leonid I. Mandelstam.
Il était l’un des scientifiques étrangers qui ont travaillé avec le célèbre physicien théoricien autrichien et néerlandais Paul Ehrenfest pendant quelques mois en 1928 dans le laboratoire de ce dernier à la «Leiden University» (LEI), la plus ancienne université des Pays-Bas.
Il a publié son article sur la conceptualisation des états de surface, les états électroniques trouvés à la surface des matériaux, en 1932, qui est devenu un concept important pour la physique des «MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur)». Les états de surface qui sont calculés sur la base d’un modèle à liaisons fortes sont fréquemment appelés états amm. Cette année-là, il a également introduit le concept de phonon.
L’Académie russe des sciences l’a élu membre correspondant en 1933.
En 1934, il rejoint le « Lebedev Physical Institute » (« FIAN ») à Moscou. Il y est devenu chef du département théorique de ‘FIAN’ et a occupé ce poste jusqu’à sa mort. Cette année-là, avec Semen Altshuller, il a proposé que le neutron ait un moment magnétique qui était contraire à la perception de l’époque selon laquelle le neutron, une particule élémentaire, a une charge nulle et ne peut donc pas avoir de moment magnétique.
En 1934, il a suggéré un autre concept selon lequel l’interaction du proton et du neutron peut être élucidée comme une force d’échange transférée par une énorme particule qui n’a pas encore été identifiée. Le concept a ensuite été développé par le physicien théoricien japonais Hideki Yukawa en une hypothèse des forces des mésons.
L’observation et la découverte par Cherenkov de la forme unique de rayonnement électromagnétique, mieux connue sous le nom de «rayonnement Cherenkov», où la lumière bleue est émise lorsque des particules chargées comme les électrons se déplacent à grande vitesse, plus rapidement que la lumière, à travers un milieu particulier, ont conduit Tamm et Frank à élucider le véritable cause d’un tel phénomène en 1937. 
De telles contributions scientifiques ont conduit le trio à remporter le « prix Nobel de physique ».
Une procédure approximative pour la physique à plusieurs corps a été développée par Tamm en 1945, qui a également été développée indépendamment par un autre physicien théoricien américain Sidney Dancoff en 1950. La procédure est devenue connue sous le nom de méthode d’approximation Tamm-Dancoff.
Même s’il était un théoricien distingué, Tamm n’a pas été délégué pour travailler sur le projet de bombe atomique après la Seconde Guerre mondiale, probablement pour des raisons politiques.
Cependant, lorsque le physicien Igor V.Kurchatov a voulu examiner la faisabilité du développement d’une bombe thermonucléaire et que cette poursuite nécessitait un groupe fort, Tamm a été intronisé pour organiser la division théorique de FIAN à Moscou en juin 1948.
Le groupe de physiciens de Tamm comprenait Vitaly L. Ginzburg, Andrey D. Sakharov, Vladimir Y. Fainberg et Yakov B. Zeldovich, entre autres.
Au cours de mars-avril 1950, lui et plusieurs membres de son groupe ont été envoyés dans une installation secrète «Arzamas-16», où ils ont travaillé sur l’un des projets de bombe thermonucléaire sous la supervision du physicien Yuly Khariton. Avec Vitaly L. Ginzburg et Andrei Sakharov, il a désapprouvé le travail d’autres scientifiques et a suggéré la conception du «Layer Cake» qui consistait en des couches alternées de combustible thermonucléaire et d’uranium.
Un système tokamak pour réaliser la fusion thermonucléaire contrôlée (CTF) basé sur un réacteur thermonucléaire magnétique toroïdal a été suggéré par lui et Andrei Sakharov en 1951 et par la suite l’INF a développé le premier outil de ce type.
Le 12 août 1953, la bombe au design «Layer Cake», connue sous le nom de «Sloika», a été testée avec succès. Après le test, il a pris sa retraite du projet et est retourné à Moscou pour reprendre son travail chez ‘FIAN’.
En octobre 1953, il est élu membre à part entière ou académicien de l’Académie russe des sciences.
Il a également été professeur à « l’Université communiste JM Sverdlov » et à « l’Université médicale d’État de Crimée ».
Ses livres notables incluent « Interaction relativiste des particules élémentaires » (1935), « Sur le moment magnétique du neutron » (1938), « Théorie de l’électronique » (1949) et « Articles sélectionnés » (1990).
Tamm n’a jamais rejoint le Parti communiste au pouvoir, mais même sans adhésion au parti, sa renommée scientifique a fait de lui l’un des scientifiques les plus célèbres et les plus prospères de son pays. Farouchement indépendant dans sa pensée, il s’oppose à la participation de la Russie à la Première Guerre mondiale. Il était un jeune homme pendant la Révolution russe, mais n’a pas pris les armes et a été emprisonné à plusieurs reprises par les deux factions. Il est resté membre étranger de «l’Académie américaine des arts et des sciences», de la «Société suédoise de physique» et de la «Académie polonaise des sciences».
Récompenses et réalisations
Il a reçu le «Prix Nobel de physique» en 1958 conjointement avec Pavel Alekseyevich Cherenkov et Ilya Frank, pour avoir expliqué la véritable cause du rayonnement Cherenkov.
Vie personnelle et héritage
En septembre 1917, il épousa Nataliya Shuyskaya. Le couple a eu la chance d’avoir deux enfants – une fille Irina, née en 1921 et un fils, Evgeny, né en 1926. Irina était chimiste et Evgeny était un physicien également connu comme alpiniste. En 1982, Evgeny a dirigé l’expédition soviétique sur l’Everest.
Tamm était athée.
Le 12 avril 1971, il décède à Moscou à l’âge de 75 ans.
Anecdotes
Le cratère d’impact lunaire peu profond, situé à l’ouest-nord-ouest du grand cratère beaucoup plus proéminent appelé « Chaplygin », porte son nom de « Tamm ».
Igor Tamm (1895-1971)
Physicien soviétique qui a partagé le prix Nobel de physique 1958 avec Pavel A. Cherenkov et Ilya M. Frank pour ses efforts dans l’explication du rayonnement Cherenkov. Tamm était un physicien théoricien exceptionnel, après ses premières recherches en cristallo-optique, il a développé une méthode pour interpréter l’interaction des particules nucléaires. Avec I. M. Frank, il a développé l’interprétation théorique du rayonnement des électrons se déplaçant à travers la matière plus rapidement que la vitesse de la lumière (l’effet Cerenkov) et la théorie des gerbes de rayons cosmiques. Il a également contribué aux méthodes de contrôle des réactions thermonucléaires.
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