Gérard Mourou
(TANA éditions, 2026, 18.90€)
Lorsqu’un homme de science prend la plume pour raconter son parcours, il contribue à démystifier la science et à la rapprocher du grand public. A fortiori lorsqu’il s’agit d’un prix Nobel, à qui l’on doit les opérations de la cataracte ! C’est le cas de cette autobiographie de Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018, qui vient ‘être publiée.
Enfant, le petit Gérard baigne dans le monde de l’électricité. Son grand – père et son oncle travaillent dans la distribution électrique. Son père, ingénieur à EDF, l’emmène sur ses chantiers et lui transmet la passion des sciences. Il a 16 ans quand le laser est inventé. Puis se développe le laser pulsé qui émet des impulsions lumineuses ultra courtes de dizaines de picosecondes1. On peut ainsi observer des mouvements ultra rapides, tel celui des molécules. Pour sonder plus avant la matière, on cherche à produire des impulsions toujours plus courtes et plus puissantes. Un défi technique que Mourou relève. Ce sera le fil conducteur de son parcours scientifique.
Après un doctorat à Paris, des séjours à Québec, San Diego, et Saclay, il répond aux sirènes américaines et le voici en 1978 à Rochester, dans l’état de New York. L’intensité des lasers pulsés plafonne depuis 15 ans. Toutes les tentatives pour amplifier la puissance des impulsions conduisent à des échecs car les matériaux ne résistent pas. Mourou casse beaucoup de matériel durant ces années 80 ! Comment contourner l’obstacle ?
C’est sur un télésiège qu’il eut son idée de génie! Il l’explique en deux phrases : on prend une impulsion extra-courte, on l’étire dans le temps en la décomposant en ses différentes fréquences. L’ensemble perd de sa puissance et peut être amplifié sans casse, puis le tout est recomprimé pour donner une impulsion de très haute puissance. Cette recette très simplifiée suppose une série de prouesses technologiques dans la manipulation des impulsions. Un an plus tard, en 1986, Mourou réalise un laser de table d’1 térawatt1. Une avancée prodigieuse car, à cette époque, un laser de cette puissance était une machine monstrueuse qui occupait un bâtiment entier ! Le NY Times s’enthousiasme pour cette nouvelle technique baptisée CPA. Mais Mourou pense déjà à la phase suivante : gagner encore un facteur de 1000, atteindre le pétawatt1 et la femtoseconde1. Le Directeur de Rochester n’est pas convaincu. Qu’à cela ne tienne, Mourou déménage à Ann Arbor, où l’Université du Michigan l’accueille dans un laboratoire tout neuf. Lui et son équipe de 15 personnes ! Une première aux Etats-Unis où la recherche est surtout individuelle.
La technique CPA conquiert le monde. Grâce à elle, le japonais Toshiki Tajima réalise un accélérateur de particules par laser. Mourou invente le paratonnerre à laser. Les sociétés créées pour vendre les produits CPA sont florissantes. Mais la plus belle surprise vient d’un accident.
En 1993, un étudiant de l’équipe Mourou, ayant commis une imprudence, est atteint à l’œil en travaillant sur un laser femtoseconde¹. L’interne de l’hôpital observe un impact sur la rétine, minuscule, très net, et très différent des cratères aux contours flous causés par les lasers picoseconde. L’impulsion femtoseconde est si courte qu’elle semble ne pas avoir d’effet thermique sur les tissus environnants. Une opportunité pour la chirurgie oculaire ? La Direction de l’Université en fait le pari. L’étudiant et l’interne se lancent dans une série d’essais (sur des yeux de porc !). C’est un succès total. Ils fondent une société en 1997, et le premier laser spécialisé en chirurgie de l’œil est commercialisé en 2001. Sans fausse modestie, Gérard Mourou se dit fier d’être à l’origine d’une technique qui permet de corriger les troubles de vision, dont la cataracte, de 4 millions de personnes par an. Cette invention, comme souvent, est le fruit d’une série de hasards : la présence d’esprit du jeune interne, l’expertise du patient en lasers pulsés, et la décision rapide de l’université. L’occasion pour Mourou de vanter la formidable réactivité de la recherche américaine.
En 2004, il revient pourtant en France, après 30 ans de vie américaine. Il construit le laser Apollon, à la puissance record de 10 pétawatt1, bientôt supplanté par les trois lasers du projet européen ELI qu’il a lancé.
Il cherche à accroitre le rythme des impulsions, encore insuffisant pour concrétiser son projet de recherche favori : le traitement des déchets radioactifs. En les bombardant de neutrons produits par un laser, on les transmute en isotopes instables qui disparaitront en quelques mois.
En 2024, âgé de 80 ans, il va diriger un centre de recherche flambant neuf en Chine, où le japonais Tajima le rejoint. Ses projets concernent les déchets radioactifs, la fission nucléaire au thorium, le nettoyage des débris spatiaux, la protonthérapie, la cardiologie (l’objectif est d’éviter les opérations à cœur ouvert). Et puis ce visionnaire infatigable rêve de passer de l’attoseconde à la zeptoseconde1, de simuler des trous noirs, de créer de la matière à partir de la lumière (« le claquage du vide » !).
Le récit de l’auteur est jalonné d’intermèdes pédagogiques sur la nature de la lumière 2, sur les lasers, sur les liens entre peinture et lumière. Gérard Mourou n’est pas avare d’anecdotes personnelles. On le découvre amateur de peinture, d’opéra, de littérature, d’idéogrammes japonais, de natation : à 80 ans, il a traversé le lac d’Annecy à la nage !
Son évocation du « moment Nobel » est émouvante. Il exprime son bonheur de partager le prix avec son étudiante, la canadienne Donna Strickland. Un fait rare sinon unique.
Gérard Mourou conclut son livre sur une pensée lumineuse : « C’est la recherche que l’on ne fait pas qui coûte cher ».
Pierre Potier
1. Glossaire des unités, utile pour suivre l’évolution des lasers pulsés.
Chaque unité se déduit de la précédente par un facteur de 1000.
Exemple : Avec une énergie d’un joule, une impulsion d’une femtoseconde a une puissance d’un pétawatt
| Temps | Valeur en secondes | Puissance pour une énergie d’1 joule | Valeur en watt |
| Seconde | 1 | Watt | 1 |
| Milliseconde | 10-3 | Kilowatt | 103 |
| Microseconde | 10-6 | Mégawatt | 106 |
| Nanoseconde | 10-9 | Gigawatt | 109 |
| Picoseconde | 10-12 | Térawatt | 1012 |
| Femtoseconde | 10-15 | Pétawatt | 1015 |
| Attoseconde | 10-18 | Exawatt | 1018 |
| Zeptoseconde | 10-21 |
2. Dans l’intermède sur la nature de la lumière, on qualifie Isaac Newton d’ « astronome américain ». (p.43). La maison d’édition a été informée et présente ses excuses pour cette erreur d’un correcteur.