Hiérarchie traditionnelle
Les jugements que l’on porte aujourd’hui encore sur la physique, considérée plus noble et rigoureuse que la chimie, supposée empirique et imprécise, constituent l’héritage d’une ancienne hiérarchie. Celle-ci fut clairement formulée par Fontenelle de l’Académie Royale des Sciences en 1733 :
La Chimie par des opérations visibles, résout les corps en certains principes grossiers & palpables, sels, soufres, &c. mais la Physique, par des spéculations délicates, agit sur les principes comme la Chimie a fait sur les corps ; elle les résout eux-mêmes en d’autres principes encore plus simples, en petits corps mûs & figurés d’une infinité de façons : voilà la principale différence de la Physique & de la Chimie.… L’esprit de Chimie est plus confus, plus enveloppé ; il ressemble plus aux mixtes, où les principes sont plus embarrassés les uns avec les autres : l’esprit de Physique est plus net, plus simple, plus dégagé, enfin il remonte jusqu’aux premières origines, l’autre ne va pas jusqu’au bout.
Bernard Le Bouvier de Fontenelle
Cinquante ans plus tard, Kant refusa même à la chimie le statut de science. De leurs côtés, les chimistes se montrèrent réticents face aux avancées mathématiques. C’est finalement la thermodynamique, développée par Gibbs et Helmholtz, qui établit les premiers liens entre physique et chimie. Les débuts de la physique quantique contribuèrent à consolider ces liens, comme l’expliqua Niels Bohr en 1920 :
Depuis, un possibilité a été ouverte d’interpréter les expériences chimiques avec l’aide de considérations ayant pour origine les phénomènes dits physiques, une connexion entre physique et chimie a été créée, qui ne correspond à rien de ce qui avait été imaginé auparavant.
Niels Bohr
Chimie physique, un entre-deux
A partir de 1927, date où Heitler et London proposèrent une approximation de la fonction d’onde permettant d’expliquer la liaison covalente entre deux atomes d’hydrogène, une nouvelle discipline émergea. Leur méthode, dénommée Valence Bond, fut rapidement concurrencée par celle des orbitales moléculaires. Dirac résuma parfaitement l’état des connaissances dans un article publié en 1929 :
La théorie générale de la mécanique quantique est désormais presque complète… Les lois physiques sous-jacentes nécessaires pour la théorie mathématique d’une grande partie de la physique et de l’ensemble de la chimie sont ainsi complètement connues, et la seule difficulté est que l’application exacte de ces lois conduit à des équations bien trop compliquées pour être solubles. Il devient donc souhaitable que soient développées des méthodes approximatives pratiques pour appliquer la mécanique quantique.
Paul Dirac
En 1933 fut fondée une revue scientifique destinée à accueillir ces travaux sur la chimie quantique et sur d’autres branches de la chimie physique, The Journal of Chemical Physics. Dans son premier éditorial, Harold Urey (prix Nobel de chimie en 1934 pour sa découverte du deutérium) précisait :
A présent, le fossé séparant les sciences de la physique et de la chime a été complètement comblé. Les hommes qui doivent être considérés comme physiciens au regard de leur formation et de leurs relations à des départements ou instituts de physique travaillent sur les problèmes traditionnels de la chimie, et d’autres qui doivent être regardés comme des chimistes pour des raisons similaires travaillent dans des domaines qui doivent être perçus comme de la physique.
Harold Urey
L’essor scientifique de cette discipline fut notamment porté par Hartree, Fock, Møller et Plesset, Roothaan, Boys, jusqu’à la récompense accordée en 1998 par le comité Nobel à John Pople et Walter Kohn.
La chimie n’est plus une science purement expérimentale.
Comité Nobel
La chimie physique en France en 2024
En France, la chimie physique est aujourd’hui présente dans des structures telles que la division de chimie physique, commune à la Société Chimique de France et à la Société Française de Physique , ou la Fédération de Chimie Physique de Paris Saclay. Plus spécifiquement, la chimie théorique est au cœur du groupement de recherche ThéMoSiA (Théories, Modélisations, Simulations Atomistiques).
Atomes de bon sens 
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