«Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas.»La phrase de Niels Bohr s'applique merveilleusement à la notion mystérieuse forgée par Erwin Schrodinger en 1935, l'intrication : deux particules sont capables de s'influencer instantanément, quel que soit leur éloignement. Einstein refusait cette «fantomatique action à distance», mais Anton Zeilinger prouva son existence lors de magistrales expériences menées avec des photons, d'abord sous le Danube, puis sur 150 km entre deux sommets des îles Canaries !L'auteur lève ici un coin du voile en expliquant pas à pas comment il a procédé et l'extraordinaire portée de ses travaux. Il détaille en outre la puissance de l'intrication, qui, au coeur de la nouvelle révolution quantique en cours, pourrait bien bouleverser notre façon de communiquer, de mesurer et de calculer demain.Si la téléportation, les inégalités de Bell et le paradoxe EPR titillent votre curiosité, alors ce livre est fait pour vous ! Lire la suite Fermer

Quoi de plus familier que la chute des corps ? Et quoi de plus éloigné de notre intuition que les trous noirs ou les ondes gravitationnelles ? Tous relèvent pourtant du même phénomène : la gravitation.Si l'on doit à Newton la «gravitation universelle», qui ira de succès en succès au fil des siècles, la théorie actuelle est l'oeuvre d'Einstein, qui adopta un point de vue radicalement différent : la relativité générale identifie la gravitation à la forme d'une nouvelle entité, l'espace-temps.Dans cette brillante synthèse, l'auteur nous conte comment notre compréhension de la gravitation s'est forgée, en s'arrêtant sur la conception du monde proposée par Einstein, si révolutionnaire qu'elle bouleversa tout notre cadre de pensée. Il montre de plus que la relativité générale n'est sans doute pas la «théorie ultime» de la gravitation, comme l'illustrent ses insuffisances face aux cas extrêmes révélés par la cosmologie, sans oublier son incompatibilité avec la physique quantique. Quelles sont les pistes de recherche aujourd'hui ? Comment les tester ? La science fait face à un immense défi. Lire la suite Fermer

La mécanique quantique, la cosmologie et la physique des particules fascinent, mais comment ne pas se sentir écrasé sous les montagnes de signes cabalistiques qu'elles manipulent ? Ne craignez plus les équations ! Laissez Bruno Mansoulié vous guider pour appréhender ce langage mathématique, de l'élégance de ses graphismes à l'étendue de ses conséquences.Les équations de la physique sont autant de portes d'entrée pour percer les secrets de l'Univers... Mieux : leur langage universel révèle l'incomparable beauté du monde qui nous entoure.Chacune des quinze équations présentées par l'auteur est illustrée par un dessin plein d'humour et de poésie de Lison Bernet.

Début 2021:la France annonce un plan quantique à 1,8 milliard d'euros, signe d'une rupture technologique majeure. Santé, environnement, chimie, biologie, finance, aéronautique, cryptographie, big data, intelligence artificielle... tous les domaines pourraient bien être touchés par le «Graal» quantique, à savoir le futur ordinateur tant vanté par la science-fiction. Mais d'autres percées se profilent derrière notre capacité à manipuler un photon ou un atome unique:des capteurs d'une sensibilité insoupçonnée, des simulateurs inédits, voire de nouvelles façons de communiquer...Quels sont les fondements de cette révolution? Quelles applications concrètes pourraient bouleverser notre quotidien demain? Pour le savoir, Julien Bobroff a rencontré les meilleurs experts et poussé la porte des laboratoires les plus réputés. Tout en détaillant avec la plus grande clarté les mystères de l'intrication et les subtilités des «qubits», il nous fait part de ses découvertes, fort de cette certitude:le XXI? siècle sera quantique. Lire la suite Fermer

Les étourneaux virevoltent dans le ciel pour y dessiner de superbes figures, dont aucun oiseau n'a pourtant le schéma... Comment un grand nombre de composants en interaction simple et proche produisent-ils des comportements si complexes ? Il a fallu filmer ces vols en trois dimensions pour parvenir à les modéliser et comprendre la physique à l'oeuvre. Elle éclaire aussi le comportement des électrons, des atomes, des molécules, mais du verre, du cerveau, des marchés financiers, du climat, etc. Dans ce modèle de vulgarisation, le prix Nobel de physique 2021 livre le récit de son impressionnante aventure scientifique et nous conte la genèse d'une nouvelle discipline : la science de la complexité.

Physique, philosophie, politique.

La figure d'Albert Einstein est devenue un grand mythe moderne. Auteur essentiel des révolutions de la physique théorique contemporaine que symbolise sa célébrissime formule E = mc2, il fut aussi un pacifiste engagé et un défenseur des droits de l'homme.

Ce livre restitue les facettes multiples d'un personnage emblématique aux prises avec son époque. Articles de vulgarisation y voisinent avec des souvenirs d'enfance, des lettres à Freud, Marie Curie, etc., des essais philosophiques et politiques qui témoignent de son inlassable activité intellectuelle et de la haute idée qu'il se faisait de sa responsabilité morale.

Premier livre de Stephen Hawking écrit à l'intention du non-spécialiste, succès incontournable dès sa parution, Une brève histoire du temps présente dans un langage simple et accessible les développements contemporains de l'astrophysique.Retraçant les grandes théories du cosmos, de Galilée et Newton à Einstein et Poincaré, racontant les avancées prodigieuses de la recherche sur l'espace et le temps, expliquant la nature des trous noirs, il propose de relever le plus grand défi de la science moderne:la quête d'une théorie unitaire unifiant la relativité générale et la mécanique quantique.

Il est inhabituel qu'une idée mathématique se diffuse dans la société. C'est pourtant le cas avec la théorie du chaos, popularisée grâce à l'effet papillon, selon lequel le battement d'ailes d'un papillon au Brésil pourrait provoquer une tornade au Texas.
Depuis Galilée et Newton, la physique et les mathématiques sont traversées par cette question du déterminisme. Si la science semble d'abord en état de tout prédire, elle doit reconnaître, vers la fin du XIXe siècle, l'infinie complexité du monde et l'impossibilité pratique de prévoir le futur en fonction du présent.
Étienne Ghys restitue ici le cheminement de grands scientifiques et nous fait toucher du doigt, toujours de manière très accessible, la portée conceptuelle de l'abstraction mathématique.

Pourquoi les rivières dessinent-elles des méandres? D'où viennent les lignes lumineuses au fond des piscines? Combien de temps faut-il pour façonner un galet? À quoi tient l'efficacité d'un peloton cycliste? Pourquoi la mer mousse-t-elle?Nous vivons au rythme de spectacles éphémères. Certains sont brefs, comme les rides à la surface de l'eau, le vacillement d'une flamme ou ces points lumineux qui scintillent sur l'océan. D'autres sont plus longs, comme le bourgeonnement d'un cumulus avant l'orage, le patient polissage d'un galet ou le dessin changeant des méandres d'une rivière. D'autres encore se déroulent sur des temps qui échappent à nos sens, à l'instar du soulèvement d'une montagne, de la formation d'une mer ou d'un désert.Tous ces phénomènes ont en commun une science subtile et merveilleuse:la physique des fluides, qui sculpte et anime la matière. En une trentaine de sujets magnifiquement illustrés, les auteurs révèlent les fils invisibles qui régissent ce ballet ininterrompu. Chemin faisant, ils montrent aussi que la beauté du monde doit beaucoup à son impermanence. Lire la suite Fermer

Dès que nous pensons, surgit la notion d'infini. Or, on ne peut plus le penser au singulier : des infinis d'ordres différents apparaissent aussi bien dans les mathématiques que dans les sciences de la matière et de l'Univers.
Cet ouvrage retrace quelques grandes étapes des « histoires parallèles » de l'infini en cosmologie, en mathématiques et en physique fondamentale. Les notions d'horizon cosmique et d'univers multiples sont abordées. Cette réflexion sur un thème a priori complexe s'insère dans une vision extrêmement large, pour montrer comment l'approche scientifique du monde a toujours eu des résonances avec les grandes questions philosophiques et métaphysiques.

La science est toujours présentée à travers ses succès. La situation, pourtant, se révèle être un peu plus complexe. Littéralement parlant, toutes les théories sont fausses. Elles seront un jour remplacées par de meilleurs modèles qui, bien souvent, feront table rase des concepts passés. A la base de ces révolutions, magnifiques et inquiétantes, se trouvent les anomalies. Elles s'immiscent par effraction dans le paradigme des modèles standards. Elles grèvent l'édifice patiemment construit par les scientifiques. Certaines s'avèrent finalement des étrangetés passagères mais d'autres tiennent bon et déclenchent des tempêtes. A partir de ces anomalies s'esquissent les prémisses d'une nouvelle science qui reste pour l'essentiel à écrire. De l'étrange hégémonie de la matière dans l'univers aux mystères des trous noirs et du vide quantique, Aurélien Barrau nous emmène sur ce chemin inconfortable de la science, jalonné de fissures. Lire la suite Fermer

« Ce petit livre a pour but de faire connaître, d'une manière aussi exacte que possible, la théorie de la relativité à ceux qui s'intéressent à elle au point de vue général, scientifique et philosophique, mais qui ne possèdent pas l'appareil mathématique de la physique théorique. L'auteur n'a pas ménagé sa peine pour présenter les idées fondamentales d'une manière claire et simple et, en gros, dans l'ordre et la connexion dans lesquels elles ont réellement pris naissance. Puisse ce livre être un stimulant pour beaucoup de lecteurs et leur faire passer quelques heures agréables. » ( Albert Einstein)

Que sont l'espace et le temps ? Comment comprendre la chute des corps et le mouvement des astres ? Que verrait-on aux abords d'un trou noir ? Accessible, concis et richement illustré (45 illustrations au noir en accompagnement du texte + 10 doubles pages illustrées en quadri sur des grands concepts et notions clés). Ce livre nous explique les quand, comment et pourquoi de l'univers. Une approche didactique pour partir à la découverte des plus grandes théories de la physique moderne : la relativité générale et la physique quantique qui constituent aujourd'hui les deux piliers sur lesquels repose notre compréhension de l'univers.

Les grandes découvertes de la radioactivité et du nucléaire incarnées par trois portraits de scientifiques.Cet ouvrage, publié en collaboration avec le journal Le Monde, nous invite à découvrir les travaux de trois pionniers de la recherche nucléaire : Marie Curie, Ernest Rutherford et Enrico Fermi.En étudiant les rayons produits par l'uranium, Marie Curie (1867-1934) est la première à utiliser le terme de « radioactivité ». Puis, se penchant sur l'étude de minéraux possédant une radioactivité élevée, notamment la pechblende, elle parvint à isoler l'élément inconnu à l'origine de son émission radioactive. Cette découverte lui permettra d'identifier deux nouveaux éléments chimiques : le radium et le polonium.De son côté, le physicien Néo-Zélandais, Ernest Rutherford (1871-1937) découvre, dans ses recherches sur la radioactivité, un étonnant paradoxe : l'atome est constitué de vide. En son coeur est lové le noyau qui concentre la quasi-totalité de la masse, et par conséquent son énergie. C'est Rutherford qui comprend que la radioactivité résulte de la désintégration spontanée des atomes et c'est lui qui identifie les trois principaux composants du rayonnement radioactif : les rayons alpha, bêta et gamma.Après avoir créé la toute première pile atomique, Enrico Fermi (1901-1954) participe à l'invention du réacteur nucléaire et de la bombe atomique. Son travail sur les réactions nucléaires à partir de neutrons lents et sa démonstration de l'existence de nouveaux éléments radioactifs lui permettent de s'imposer comme précurseur de la technologie nucléaire. Lire la suite Fermer

Elles se dressent au bout du sentier, somptueuses, d'un gigantisme à couper le souffle. À qui prend le temps de les observer, les montagnes proposent toutefois bien plus qu'un panorama : derniers îlots sauvages, elles dévoilent les lois du monde. Issues des profondeurs de la Terre, elles recèlent un eldorado de savoirs, de la formation des roches à l'évolution du climat, des phénomènes atmosphériques à la lecture des paysages. Proches du ciel, elles abritent aussi d'étranges observatoires, où les chercheurs recueillent les signaux les plus ténus afin de percer les grands mystères de l'Univers.Excursion alpine, visite de laboratoire souterrain, randonnée naturaliste, chasse aux météores, etc. : suivez l'autrice à la découverte de ces temples de la science...

Un atome, c'est petit comment? Pourquoi le pastis se trouble-t-il quand on y ajoute de l'eau? Mais d'où vient la Lune?Si les premiers hommes, le Big-Bang et le boson de Higgs vous intriguent, si vous fourmillez de questions sans toujours oser les poser à haute voix, alors ce livre est fait pour vous! Laissez le créateur de la chaîne YouTube «Science étonnante» vous révéler ses découvertes préférées, au travers d'une vingtaine de questions innocentes posées par ses filles.Vous n'avez qu'une vague idée de ce qu'est une particule, un gène ou une probabilité? Embarquez, vous en savez bien assez!

Inaccessible, la physique quantique? Entrez dans le grand mécano de Julien Bobroff et bientôt spin, effet tunnel et autre laser n'auront plus de secret pour vous!En une dizaine d'expériences, parmi les plus sidérantes de la physique moderne, découvrez de drôles de laboratoires, de folles inventions et surtout des physiciens aussi géniaux que bricolo... Toutes couronnées par un prix Nobel, ces expériences, merveilles d'inventivité et de finesse, fournissent des réponses concrètes et très pédagogiques aux questions que vous vous êtes toujours posées sur le monde quantique.

Pas une année sans que les prédictions des physiciens ne soient vérifiées, de l'existence du boson de Higgs à celle des ondes gravitationnelles. Mais cette victoire cache pourtant une surprenante vérité:nous ne savons rien (ou presque)!Des exemples? La composition de 95% de l'Univers reste une énigme, tout comme ce qu'il s'est vraiment passé durant le Big Bang. Et pourquoi est-il impossible d'aller plus vite que la lumière? Quelle est l'origine des rayons cosmiques qui bombardent la Terre en permanence? Mystère!Non content d'exposer avec la plus grande clarté le peu que nous savons déjà sur l'infiniment petit et l'infiniment grand, cet ouvrage fait le point sur les grands défis lancés à la science. Il reste tant à découvrir... et c'est heureux!

À la question «Qu'est-ce que la réalité?», la mécanique quantique apporte des réponses problématiques. Erwin Schrödinger, l'un des grands créateurs de la théorie, auteur de l'équation qui porte son nom, en était si intimement persuadé et choqué qu'il inventa un animal mythique, un chat, dont on ne pourrait dire si, placé dans certaines conditions, il serait mort ou vivant.De fait, la question de la réalité n'a cessé d'embarrasser les physiciens. Et pourtant, le succès de la théorie ne s'est jamais démenti, sa fécondité est remarquable, la mécanique quantique est véritablement l'épine dorsale de la science moderne.En voici l'histoire, contée par John Gribbin, avec un remarquable talent d'exposition.

Dans ce court ouvrage, le célèbre physicien Carlo Rovelli présente de manière concise la relativité générale d'Einstein, notre théorie actuelle de la gravitation. Mettant l'accent sur la clarté conceptuelle, il déduit tous les résultats de base de la manière la plus simple, en prenant soin d'expliquer les idées physiques, philosophiques et mathématiques au coeur de la plus belle de toutes les théories scientifiques. Certaines des principales applications de la relativité générale sont également explorées, comme les trous noirs, les ondes gravitationnelles et la cosmologie, et le livre se termine par une brève introduction à la gravité quantique. Écrit par un auteur réputé pour la clarté de sa présentation des idées scientifiques, ce livre séduira les étudiants désireux d'améliorer leur compréhension des principaux concepts, ainsi que les amateurs de science curieux de connaître la véritable théorie de la relativité générale. Lire la suite Fermer

Acquérir ou approfondir ses connaissances en physique.

Partant du principe qu'un sujet, me^me complexe, est assimilable s'il est pre´sente´ de manie`re adapte´e et accessible, ce guide permet de s'affranchir peu a` peu des bases pour aborder les concepts importants de la physique et de l'astrophysique modernes. Les illustrations didactiques et colore´es occupent une place pre´ponde´rante et viennent en appui des textes. Des exemples tire´s de la vie quotidienne aident a` la compre´hension, tandis que les notions importantes sont regroupe´es dans des re´capitulatifs tre`s visuels.

Domaines traite´s : les forces fondamentales, le mouvement line´aire et de rotation, les lois de conservation de l'e´nergie, l'e´lectricite´, l'e´lectromagne´tisme, le comportement des ondes, l'e´tude de la lumie`re, le pouvoir de la chaleur en thermodynamique, la me´canique des fluides.

Sont e´galement aborde´s : de grandes formules mathe´matiques (comme les lois de Newton ou la loi de Faraday) de ce´le`bres the´ories (celle de la relativite´ restreinte ou celle du Big Bang) ou encore le myste´rieux phe´nome`ne des trous noirs. Lire la suite Fermer

Loin de rompre l'enchantement, les récentes découvertes scientifiques défient les limites de l'imagination : Big Bang, effets de la gravité, trous noirs, expansion du cosmos, univers multiples... Autant de phénomènes qui nous sont devenus familiers, sans que leur fonctionnement soit toujours très bien compris. En 40 questions, Jean-Pierre Luminet fait le point sur les avancées de la cosmologie et nous livre, avec clarté et précision, les clés de l'Univers.

La première révolution quantique qui naît notamment sous l'impulsion d'Einstein au début du XXe siècle, bouleverse notre vision du monde, fait émerger des concepts surprenants comme la dualité onde-particule, et conduit à des inventions majeures : le transistor, le laser, les circuits intégrés des ordinateurs.
Moins connu est le développement d'une deuxième révolution quantique initiée en 1935 par le débat entre Albert Einstein et Niels Bohr, et rendue possible à partir de la fin des années 1960 par l'expérimentation sur des particules individuelles. Cette révolution, qui se déroule encore sous nos yeux, repose sur la notion étrange de particules intriquées qui se comportent de manière extraordinairement similaire même lorsqu'elles sont éloignées. Cette notion a été vérifiée en particulier dans les expériences d'Alain Aspect au début des années 1980 et connaît déjà des applications concrètes, notamment en matière de cryptographie. Elle pourrait déboucher à terme sur des technologies nouvelles comme l'informatique quantique.
Tourné vers une physique d'avenir, cet ouvrage raconte une magnifi que histoire de science, dans laquelle l'expérimentation a permis de trancher des débats philosophiques.
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De quoi est faite la matière noire ? Qu'est-ce que la relativité ? et le boson de Higgs ? De l'atome à la radioactivité, en passant par les forces de la nature et les particules élémentaires, plongez au coeur de la matière pour en découvrir le fonctionnement fascinant. Sous forme de questions-réponses claires et accessibles, enrichies de zooms et de citations, embarquez pour un voyage au centre des notions et lois fondamentales de la physique.