Des millions de clichés condamnés à disparaître : l’héritage photographique oublié de la physique des particules

Source: The Conversation – France in French (2) – By Olivier Dadoun, Physicien des particules, Centre national de la recherche scientifique (CNRS); Sorbonne Université; Université Paris Cité

Alors que nous célébrons le bicentenaire de la photographie, un patrimoine scientifique et visuel exceptionnel est menacé de disparition silencieuse. Dans les réserves des laboratoires de recherche fondamentale dorment des millions de négatifs qui furent, pendant plusieurs décennies, la matière première de la physique des hautes énergies.

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Dans les sous-sols de mon laboratoire, le Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (LPNHE, IN2P3/CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité), une soixantaine de rouleaux de pellicule argentique dorment depuis des décennies. Certains mesurent plusieurs centaines de mètres. Ensemble, ils représentent des milliers d’images produites entre la fin des années 1960 et le début des années 1980.

Ce ne sont pas des photographies ordinaires : chaque cliché a enregistré le passage de particules subatomiques – ces constituants élémentaires de la matière, plus petits que l’atome – à travers un détecteur, matérialisant sur pellicule argentique des traces issues de phénomènes qui échappent à la perception humaine. En analysant la courbure et la longueur de ces trajectoires, les scientifiques pouvaient déterminer certaines propriétés des particules, comme leur charge, leur masse ou leur vitesse, et ainsi en identifier de nouvelles ou mesurer les propriétés de certaines déjà connues.

Aujourd’hui, cette quête se poursuit au CERN avec le LHC – le Grand Collisionneur de hadrons – dont les détecteurs entièrement numériques ont permis en 2012 la découverte du boson de Higgs, la dernière pièce manquante du modèle standard de la physique des particules.

Certains négatifs montrent des trajectoires élégantes, presque calligraphiques ; d’autres, des gerbes complexes de collisions où des particules divergent depuis un même point. Ces images ont été produites non pour être regardées, mais pour être mesurées – et c’est précisément ce qui en fait aujourd’hui des objets si singuliers.

Un effacement silencieux

Le LPNHE n’est pas un cas isolé : en France, en Europe et dans le monde, d’autres laboratoires – au CERN (Genève, Suisse), à DESY (Hambourg, Allemagne), ou Fermilab (Chicago, États-unis) – conservent eux aussi, parfois dans des conditions précaires, des millions de clichés similaires. Un patrimoine scientifique mondial dont très peu de personnes, jusqu’à présent, ont véritablement pris la mesure. Leur support se dégrade lentement et irrémédiablement.

Cette disparition annoncée passe inaperçue. Pourtant, ce qui s’efface constitue un patrimoine doublement précieux : scientifique d’abord, pour ce qu’il dit de l’histoire de la recherche fondamentale ; photographique ensuite, pour ce qu’il révèle d’une époque où l’image était la seule empreinte tangible laissée par des événements se jouant à des échelles infinitésimales.

En 2026, alors que la France célèbre le bicentenaire de la photographie, une attention particulière devrait être portée à la photographie vernaculaire – ce vaste ensemble d’images souvent anonymes : photographies de famille, clichés documentaires, cartes postales. Cette reconnaissance s’inscrit dans une dynamique déjà perceptible, comme en témoigne la très belle exposition « Éloge de la photographie anonyme » présentée à Arles à l’été 2025 autour de la collection réunie par Marion et Philippe Jacquier, fondateurs de la galerie Lumière des Roses – collection acquise par la fondation Antoine de Galbert et récemment donnée au musée de Grenoble.

Dans ce contexte, les archives photographiques des laboratoires de physique des particules constituent un angle mort remarquable. Ni pensées pour être exposées ni conçues pour circuler hors du champ scientifique, elles sont pourtant l’une des productions photographiques les plus singulières du XX^e siècle.

Quand l’image était la donnée

Aujourd’hui, la physique des particules repose sur des détecteurs de très grande envergure – comme ceux du CERN ou du LNGS, le laboratoire souterrain du Gran Sasso en Italie – dont les données sont traitées dans des centres de calcul et restituées sous forme de courbes et d’histogrammes, des représentations souvent abstraites et difficilement intelligibles pour le plus grand nombre. Mais il n’en a pas toujours été ainsi. Jusqu’à la fin des années 1980, la discipline reposait sur des « détecteurs visuels » : la chambre à brouillard, inventée en 1911, la chambre à bulles, qui lui succède dans les années 1950, ou la chambre à étincelles. Ces dispositifs avaient en commun de matérialiser le passage de particules subatomiques sous une forme visible.

Ainsi, lorsqu’une particule traversait le milieu sensible du détecteur, elle laissait une trace tangible : une traînée de microbulles dans un liquide surchauffé, une ligne d’étincelles dans un gaz, un nuage de gouttelettes dans de la vapeur saturée. Ces traces éphémères étaient immédiatement photographiées. L’image ne représentait pas la donnée : elle était la donnée.

Le cas des chambres à bulles

Parmi ces détecteurs analogiques, la chambre à bulles est sans doute celui qui a le plus marqué l’histoire de la physique des particules – et produit les images les plus saisissantes. Son principe repose sur une cuve remplie d’un liquide – souvent de l’hydrogène ou du propane – maintenu sous pression à une température proche de son point d’ébullition.

Au moment où un faisceau de particules est envoyé dans le détecteur, la pression est brusquement abaissée : le liquide se retrouve en état de surchauffe instable. Le passage d’une particule chargée (protons, pions, électrons…) suffit alors à déclencher une ébullition le long de sa trajectoire, formant une fine traînée de microbulles.

Cette trace, fugace, est immédiatement photographiée sous plusieurs angles par des caméras synchronisées à un rythme de plusieurs fois par seconde. Placées dans un champ magnétique intense, les particules chargées voient leurs trajectoires se courber : les sens de courbure révèlent les signes de leurs charges, tandis que les rayons de courbure renseignent sur leurs énergies. Le liquide est ensuite remis sous pression pour le cycle suivant. Le rythme de production est vertigineux : chaque jour, plusieurs dizaines de rouleaux de plusieurs centaines de mètres sont exposés. Sur la durée d’une seule expérience, ce sont plusieurs millions de clichés qui s’accumulent. La BEBC – pour Big European Bubble Chamber –, dernière grande chambre à bulles à avoir fonctionné au CERN de 1973 à 1984, a fourni à elle seule 6,4 millions de clichés, soit près de 3 000 kilomètres de pellicule !

Le LPNHE a participé à plusieurs expériences utilisant ce type de détecteurs, notamment avec la chambre à bulles de 2 mètres (entre les années 1960 et 1970) et la BEBC, et conserve à ce titre un ensemble de clichés d’une valeur historique et scientifique considérable (crédités LPNHE, IN2P3/CNRS & CERN).

Les chambres à bulles ont permis la découverte de nombreuses particules élémentaires et ont contribué à l’étude des neutrinos (particules élémentaires du modèle standard de la physique des particules), dont on célébrera en 2030 le centenaire de l’hypothèse formulée par Wolfgang Pauli. Une contribution couronnée par plusieurs prix Nobel, qui a également produit, sans le savoir, l’un des corpus photographiques les plus singuliers du XX^e siècle.

Les « scanning girls » : le maillon invisible

L’image produite par la chambre à bulles n’est pas exploitable en l’état. Elle doit être lue, annotée, mesurée. Cette tâche incombe à des équipes d’opératrices
– désignées dans la littérature scientifique sous le nom de scanning girls – qui constituent le véritable système nerveux des laboratoires. Assises devant des tables de projection spécialisées – des appareils qui agrandissent et projettent les clichés sur une surface éclairée –, ces femmes examinent les images une à une, repèrent les traces de particules parmi le bruit visuel du cliché, mesurent la courbure et la longueur des trajectoires, et consignent ces mesures dans des registres qui alimentent les premières bases de données de la physique des hautes énergies. Pour garantir la fiabilité des données, les clichés sont analysés indépendamment par des opératrices différentes. Un travail d’une précision et d’une patience extraordinaires, effectué en équipes se relayant jour et nuit, et qui exige une formation rigoureuse.

Ces tâches exigeaient un niveau de concentration et de précision tel que les opératrices travaillaient généralement par sessions de quatre heures seulement. Cette organisation en faisait un emploi particulièrement adapté aux mères de jeunes enfants recherchant une activité compatible avec les contraintes de la vie familiale. Pamela Delaney, ancienne scanning girl au laboratoire Rutherford au Royaume-Uni à la fin des années 1960, souligne qu’à cette époque les possibilités d’emploi à temps partiel offrant une rémunération correcte aux femmes étaient relativement rares.

Elle rapporte une anecdote qui illustre également les raisons de ce choix de recrutement. Un laboratoire tenta de constituer une équipe de nuit composée de jeunes hommes. L’expérience fut rapidement abandonnée. Selon Delaney, ces derniers se révélèrent moins fiables : ils fumaient de l’herbe pendant leur service et, une nuit, se mirent même à se balancer aux passerelles des machines, provoquant le dérèglement des équipements. À la suite de cet incident, le laboratoire revint au recrutement de mères de famille locales.

Sans ce travail, l’image reste muette. C’est grâce à leur lecture patiente que la donnée brute devient connaissance scientifique. Pourtant, ces femmes ont été invisibilisées dans l’histoire officielle des sciences. Il existe une ironie douloureuse à constater que les archives qu’elles ont constituées, cliché après cliché, sont aujourd’hui, elles aussi menacées d’oubli.

Un patrimoine à double titre

Ces photographies occupent une position singulière dans le système de classement des images. Ce ne sont pas des photographies artistiques : elles ont été produites en série, collectivement, anonymement. Ce ne sont pas non plus des photographies documentaires ordinaires : elles ne montrent pas le monde visible, mais des phénomènes qui échappent entièrement à la perception humaine directe.

Regarder une photographie de chambre à bulles, c’est voir les interactions fondamentales de la matière rendues visibles pour un bref instant. Ces images possèdent une dimension esthétique et poétique indéniable. C’est précisément leur ambiguïté qui fait leur richesse : données obsolètes ou archives vivantes ? Documents techniques ou photographies à part entière ? La réponse ne se trouve peut-être pas dans les réserves des laboratoires, mais dans les espaces où on les donne à voir…

Numériser, réactiver, restituer

Les espaces dédiés à l’art contemporain se prêtent remarquablement bien à la restitution de ce patrimoine oublié. En 2023, j’ai organisé l’exposition « Chambre à brouillard » à L’ahah (Paris XI^e), en plaçant au cœur de l’espace d’exposition une chambre à brouillard – le tout premier détecteur de particules jamais conçu, dont le LPNHE a le privilège de posséder un exemplaire fonctionnel. Six artistes, Juliette Agnel, Clément Bagot, Nicolas Darrot, Youcef Korichi, Alyssa Verbizh et Anne-Charlotte Yver, ont créé des œuvres en résonance avec ce détecteur et les imaginaires qu’il suscite.

L’exposition a également permis de donner à voir des plaques photographiques scientifiques qui n’avaient jamais été pensées pour un public – confirmant que sortir ce patrimoine des réserves pour l’exposer dans un lieu d’art, c’est aussi atteindre un public qui ne franchit pas spontanément les portes des institutions de recherche.

C’est à cette occasion que j’ai invité l’artiste Hugo Deverchère à projeter son film Cosmorama – une œuvre qui explore les frontières entre image scientifique et création artistique. Cette rencontre a été décisive, donnant naissance à une collaboration qui se poursuit aujourd’hui autour des archives du LPNHE. Le travail d’Hugo explore les croisements entre dimensions géologiques, humaines et cosmiques, interrogeant le rapport entre matériel et virtuel, entre science et fiction, à travers la construction de nouveaux langages et récits visuels. Cette question de la persistance des traces – comment préserver une mémoire au-delà des supports qui la portent, qu’ils soient analogiques ou numériques – est précisément au cœur du travail d’Hugo, et de notre collaboration.

Ensemble, nous menons un travail de numérisation et de restauration des archives du LPNHE, afin d’extraire ces images de leur réserve et de les rendre accessibles – à la recherche historique comme au regard contemporain. Mais la numérisation ouvre aussi une perspective scientifique inattendue : à l’ère de l’intelligence artificielle, réanalyser ces millions de clichés avec les outils et les connaissances acquises depuis pourrait réserver des surprises. Ces archives, considérées comme obsolètes, ne sont peut-être pas si épuisées scientifiquement qu’on ne le croit.

Ces clichés s’inscrivent par ailleurs dans une histoire plus large de la photographie scientifique du siècle dernier, dont les archives d’astrophysique ou de biologie constituent d’autres exemples trop peu reconnus comme patrimoine à part entière. C’est précisément ce que l’exposition peut contribuer à changer. Je travaille aujourd’hui à deux nouveaux projets dans cette perspective : une exposition pluridisciplinaire autour du célèbre physicien français Louis Leprince-Ringuet, pour laquelle j’espère réaliser un film artistique, et une exposition exclusivement photographique réunissant plusieurs photographes contemporains à partir de ces clichés issus de détecteurs visuels.

De son côté, Hugo a continué à faire circuler ce travail dans le monde de l’art contemporain : Orbital Verses a été présentée au printemps 2025 à la galerie Sator (Romainville), à l’automne à la galerie Dumonteil (Shanghai), puis à l’hiver à La Capsule (Le Bourget) – confirmant que ces images, extraites de leur contexte scientifique, trouvent un écho immédiat auprès d’un public non spécialisé.

Ce que le bicentenaire devrait célébrer aussi

Le bicentenaire de la photographie offre une occasion rare de repenser ce que nous considérons comme patrimoine photographique. Les photographies de chambres à bulles, les émulsions nucléaires, les clichés scientifiques de toutes sortes forment un continent encore mal cartographié. Pourtant, ces images ont une histoire, une matérialité, une puissance visuelle. Les exclure du champ photographique, c’est oublier que la photographie a aussi été, dès ses origines, un instrument de connaissance – un moyen de fixer ce que l’œil seul ne peut pas voir. Préserver ces archives et les donner à voir, c’est sauver une double mémoire : celle d’une science et de ses pratiques, et la mémoire de celles et ceux et qui l’ont rendue possible.

Dans les années 1930, Jean Painlevé, scientifique et cinéaste, avait déjà exploré ces frontières entre art et science, révélant des mondes jusqu’alors inobservés. Un siècle après lui, le bicentenaire de la photographie est peut-être le bon moment pour recommencer à les déplacer.

Olivier Dadoun ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Des millions de clichés condamnés à disparaître : l’héritage photographique oublié de la physique des particules – https://theconversation.com/des-millions-de-cliches-condamnes-a-disparaitre-lheritage-photographique-oublie-de-la-physique-des-particules-283940

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