ISOSPIN

Résumé
Nous décrivons l'histoire de l'isospin, en commençant par l'introduction par Heisenberg (1932) du concept (ρ-spin) associé avec l'idée que le proton et le neutron sont deux états de la même entité (appelée plus tard nucléon). On souligne que dès le début Heisenberg avait à l'esprit l'image de la transmission de l'interaction proton-neutron par un agent (un champs). Par contre, la modification due à Majorana du schéma d'interaction de Heisenberg rejetait le formalisme d'isospin et s'éloignait de la physique des champs. La réapparition de l'idée d'isospin par Cassen et Condon (1934) est basée sur l'indépendance de charge de l'interaction nucléon-nucléon et nous discutons l'iso-invariance formelle de cette interaction. Nous décrivons les applications étendues du concept d'isospin à la théorie de la structure des noyaux, en particulier, l'introduction (Wigner, 1937) du vecteur isospin total d'un système de nucléons, la classification des états en multiplets d'isospin et les applications aux réactions nucléaires, à la radioactivité β, etc... Nous décrivons ensuite l'introduction de l'isospin dans les théories des champs de l'interaction nucléon-nucléon ; l'extension de l'indépendance de charge d'abord au champs (β, ν) de Fermi (Kemmer, 1937) puis au champs de Yukawa (Kemmer, 1938). Nous rendons compte brièvement de l'affermissement de la "théorie symétrique" de l'isospin basé, après guerre, sur la preuve de l'existence de l'isotriplet de pions et la meilleure compréhension du concept de renormalisation en théorie des champs. Puis nous signalons l'application de l'iso-invariance au système N-π pour la description de nombreux phénomènes. Enfin nous décrivons rapidement les premières étapes de la théorie non-abélienne de gauge : le champs iso-vectoriel de Yang et Mills. Nous concluons par les brèves remarques sur le statut de l'isospin dans le cadre de la théorie moderne des particules.

Abstract
The history of isospin is described, starting from the introduction by Heisenberg (1932) of the concept (ρ-spin), associated with the idea that proton and neutron are two states of the same entity (later to be called "nucleon"). It is stressed that from the start Heisenberg had the picture of the transmission of proton-neutron interaction by a charged agent (field) in mind. It is shown that, in contrast, Majorana's modification of Heisenberg's interaction scheme rejected the isospin formalism and moved away from a field picture. The revival of the isospin idea by Cassen and Condon (1934) on the basis of the "charge-independent" description of nucleon-nucleon interaction and the formal "iso-invariance" of that interaction is discussed. The consequent wide application of the isospin idea in nuclear structure theory is described. In particular the introduction (Wigner, 1937) of the total isospin vector of a system of nucleons, of isospin multiplet classification of states and of applications to nuclear reactions, β-decay, etc. The introduction of isospin into field theories of nucleon-nucleon interaction is described : the charge independent extension first of the Fermi (β, ν) field (Kemmer, 1937) and then of the Yukawa field (Kemmer, 1938). A brief account is given of the consolidation of the "symmetric theory" of the isospin of the nucleon-pion system, following the post-war experimental proof of the existence of the pion isotriplet and the improvement in the understanding of field theories in terms of the renormalisation concept. The application of this iso-invariance of the (N-π) system in the description of a wide range of phenomena (weak interactions) is sketched. The first step into non-abelian gauge theory - the Yang-Mills iso-vector gauge field - is briefly described, concluding with brief remarks on the status of isospin within the framework of modern particle theory.