Sciences physiques

  • Qu'est-ce que le temps ? C'est à cette question fascinante que le physicien italien Carlo Rovelli a consacré sa vie de chercheur. Se hissant sur les épaules d'Isaac Newton, d'Albert Einstein, de Stephen Hawking et de bien d'autres, il nous livre ses découvertes dans ce livre majeur.
    Le temps est au coeur d'un étrange mystère. Tel un flocon de neige, il est insaisissable : on sait dorénavant qu'il s'écoule plus lentement en plaine qu'en altitude ; qu'à l'échelle des étoiles et des planètes, il varie d'un point à l'autre.
    Que reste-t-il de tangible dans ces décombres ? Et comment construire une théorie du temps qui colle à notre perception, mais aussi à l'analyse des philosophes et aux fulgurances des poètes ? Voilà le défi brillamment relevé par Carlo Rovelli au fil des pages. Émerge alors un paysage d'une beauté inouïe où, pour la première fois, le temps retrouvé surgit de façon naturelle...

  • Comment le dentifrice agit-il sur nos dents, les effets du café sur notre cerveau, l'incroyable chimie des odeurs corporelles, les molécules du stress, pourquoi dit-on « brûler ses graisses »...

    La chimie est partout et personne ne vous l'avait dit !

    Mai Thi Nguyen-Kim, jeune chimiste passionnée, nous invite, le temps d'une journée, à parcourir le laboratoire de chimie qu'est notre vie, jusqu'à notre propre microbiome, un écosystème encore plus fort que le microbiote.

    L'occasion de découvertes surprenantes sur ce qui se passe dans la salle de bain, la cuisine, à la salle de sport ou la cafétéria, et sur les outils et produits que nous utilisons tous les jours. 

    Des connaissances parfaitement accessibles, illustrées par 40 dessins.

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    Attention, ce livre exerce une attraction chimiquement pure !

  • Imaginez un monde où un objet se trouve à plusieurs endroits à la fois, où deux particules distantes d'un millier de kilomètres s'influencent instantanément et où un mur n'en est plus un. Cet univers mystérieux qui bat en brèche toutes nos intuitions, c'est celui de la « quantique ».
    Comment attaquer ce monument de la physique ? En souscrivant au pari fou de Julien Bobroff : nous révéler ses merveilles sans équation ni exposé historique !
    La Quantique autrement procède en effet à rebours des ouvrages existants, souvent focalisés sur les travaux des pères fondateurs. Avec la plus grande rigueur, l'auteur privilégie les analogies et les explications choisies, éclairées par des illustrations inédites pour enfin « voir » les phénomènes. En direct des laboratoires, il détaille aussi les derniers développements de la discipline, notamment l'ordinateur quantique, la supraconductivité à température ambiante et la biologie quantique.

    Le traité attendu sur une science qui n'a pas fini de nous fasciner.

  • Un chemin vers une nouvelle physique ?
    Carlo Rovelli nous raconte son parcours personnel de chercheur et ses interrogations sur la nature de l'espace et du temps. Relativité générale, mécanique quantique, gravité quantique, naissance de l'Univers, destin des trous noirs sont les personnages principaux de ce témoignage direct d'une vie au coeur de la science.
    Dans cette édition actualisée, des idées nouvelles apparaissent comme les étoiles de Planck ou encore le débat sur la réalité du Temps.
     

  • Pourquoi une pomme tombe-t-elle  de l'arbre  ? Comment prévoir la trajectoire d'une balle de tennis ou celle d'une planète  ? Qu'est-ce qu'une force  ? Quelle est la nature de la lumière?
    Génie de la science, Isaac Newton est connu pour avoir fondé la mécanique classique ainsi que pour sa théorie de la gravitation. En optique, il a observé la décomposition de la lumière. Ses découvertes sont au coeur de la physique moderne. Installez-vous confortablement, et laissez-vous guider par Yann Mambrini à la découverte des grandes idées de la physique. Au moment de quitter votre transat, vous ne regarderez plus le monde de la même manière...

  • Pourquoi et comment les théories d'Einstein ont-elles révolutionné nos conceptions de l'espace, du temps et de la matière ?
    Installez-vous confortablement dans un transat, puis laissez Marc Lachièze-Rey vous guider sur le chemin menant de la relativité aux modèles de Big Bang et aux trous noirs. Découvrez les mystères de la courbure de l'espace-temps. Voyez quels succès impressionnants la physique et la cosmologie relativistes ont déjà remportés et quels problèmes elles posent encore aux chercheurs. Au moment de quitter votre transat, la relativité vous sera devenue étonnamment familière...
     
     
     
     
     

  • Qu'est-ce que la lumière, cette lumière qui éclaire et fascine l'humanité depuis le début des temps ? Replaçant ses propres travaux dans la perspective de la riche épopée de la connaissance, Serge Haroche dresse ici le tableau de ce que nous savons aujourd'hui de la lumière, de la manière dont nous l'avons appris, et des inventions que cette connaissance nous a apportées en révolutionnant notre vie quotidienne. Le temps s'écoule-t-il au même rythme à la surface de mon bureau et quelques millimètres au-dessus, et peut-on mesurer la différence ? Est-il possible de manipuler un objet quantique sans le détruire ? Qu'est-ce que l'intrication quantique et qu'appelle-t-on « décohérence » ? Le livre de Serge Haroche montre comment ces questions sont liées et leur apporte les réponses les plus actuelles. On y apprend comment est née la théorie de la relativité, d'où vient la physique quantique, et que le chat de Schrdinger n'est pas (seulement) un animal domestique, mais un paradoxe quantique que la physique contemporaine a domestiqué en lui donnant une traduction expérimentale. Acteur profondément engagé dans la science de la lumière, Serge Haroche en déroule ici les fils, de Galilée à Einstein, et jusqu'aux travaux qui lui ont valu le prix Nobel. Il revisite de l'intérieur, en théoricien et en expérimentateur, cette fascinante aventure scientifique. Explicitant les liens qui se sont tissés dans l'histoire des sciences entre l'optique, la mécanique, l'électricité et le magnétisme, il retrace le rôle essentiel que les interrogations sur la lumière ont joué dans la naissance de la physique moderne et dans l'élaboration de notre représentation de l'Univers. Loin d'exposer une histoire abstraite, Serge Haroche nous permet d'appréhender ce qu'est la démarche scientifique, faite d'un va-et-vient constant entre observation des phénomènes, élaboration de modèles théoriques et vérifications expérimentales. Un livre unique qui nous fait partager l'allégresse du savoir et l'exaltation de la découverte. ?Serge Haroche est professeur honoraire au Collège de France. Membre de l'Académie des sciences et prix Nobel de physique en 2012 pour la mise en oeuvre des méthodes permettant de manipuler et de mesurer des objets quantiques individuels, il a mené ses recherches avec son équipe au sein du laboratoire Kastler Brossel de l'École normale supérieure. 

  • Pourquoi et comment l'Univers a-t-il commencé ? Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? Quelle est la nature de la réalité ? Comment expliquer que les lois naturelles soient aussi finement ajustées ? Et nous, pourquoi donc existons-nous ?Longtemps réservées aux philosophes et aux théologiens, ces interrogations relèvent désormais aussi de la science. C'est ce que montrent ici avec brio et simplicité Stephen Hawking et Leonard Mlodinow, s'appuyant sur les découvertes et les théories les plus récentes, qui ébranlent nos croyances les plus anciennes. Pour eux, inutile d'imaginer un plan, un dessein, un créateur derrière la nature. La science explique bel et bien à elle seule les mystères de l'Univers. Des réponses nouvelles aux questions les plus élémentaires : lumineux et provocateur ! Le premier ouvrage important de Stephen Hawking depuis dix ans. Célébrissime auteur d'Une brève histoire du temps, de Trous noirs et Bébés univers et de L'Univers dans une coquille de noix, Stephen Hawking est professeur à l'Université de Cambridge. Leonard Mlodinow est physicien au California Institute of Technology.

  • Depuis près d'un siècle, scientifiques, philosophes et simples observateurs se heurtent au grand mystère de la physique quantique.

    Si les équations quantiques « fonctionnent » et ont donné lieu à de nombreuses applications, elles se contentent de décrire le comment sans expliquer le pourquoi, laissant les scientifiques face à un dilemme : accepter de faire des calculs sans en chercher la signification ou tenter de décoder la réalité quantique.
    John Gribbin nous présente ici les six principales interprétations par ordre chronologique d'apparition. Toutes sont « impossibles » selon le sens commun et ont échoué à expliquer la réalité quantique, cependant, elles demeurent le seul réconfort dont nous disposons en attendant de nouvelles avancées de la science.

    John Gribbin est docteur en astrophysique et enseigne à Cambridge. Il est l'auteur d'une centaine de livres de vulgarisation scientifique, dont notamment Le chat de Schrdinger : Physique quantique et réalité (Flammarion, 2009); Physique quantique - Un guide d'initiation au monde subatomique (Pearson, 2003), Le Grand Livre de l'astronomie (Odile Jacob, 2008), À la poursuite du Big Bang (Flammarion, coll. " Champs ", 1992) ; Le Temps et l'Espace (Gallimard, 1995).

  • Échange entre spécialistes ou controverse souvent stérile entre tenants et opposants, un débat sur le nucléaire est toujours passionné. De fait, quel rôle cette énergie joue-t-elle dans la souveraineté nationale ? Quels sont ses atouts dans la lutte contre le réchauffement climatique ? Dix ans après Fukushima, il est intéressant de donner des clefs de lecture, objectives et accessibles, d'un sujet complexe et polémique. Après un historique de la radioactivité pendant la première moitié du XXe siècle et de ses développements industriels, Cédric Lewandowski offre un panorama de l'énergie nucléaire dans le monde en 2021. Coût du nucléaire, sûreté des centrales, démantèlement des installations, gestion des déchets... Autant d'aspects essentiels ici abordés pour mieux appréhender le nucléaire aujourd'hui.

  • Une leçon par jour pour comprendre la physique quantique !
    Un petit livre pour tous ceux qui, curieux de physique, mais néophytes en la matière, souhaitent enfin comprendre ce qu'il se cache derrière cette notion de " quantique ", dont on entend régulièrement parler sans bien savoir ce qu'elle signifie, souvent d'ailleurs utilisée à tort et à travers.
    Pour tous ceux qui, curieux, ont envie de faire un voyage dans la pensée des scientifiques, pour y découvrir un monde insaisissable à nos sens, celui de l'infiniment petit, où les lois qui régissent les phénomènes n'ont rien à voir avec celles du monde à notre échelle.

  • Le big bang

    Françoise Combes

    Depuis les travaux d'Einstein sur la relativité générale au début du XXe siècle, nous savons que l'espace est en expansion ou en contraction. L'observation montre que les galaxies s'éloignent toutes les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance : c'est la loi d'expansion de Hubble. Comme d'autres, cette observation n'a fait que confirmer la théorie du « Big Bang », selon laquelle l'Univers a commencé dans un état extrêmement chaud et concentré : la nucléosynthèse primordiale. Grâce à la détection du fond cosmique, on a pu repérer que cet état, composé d'éléments légers comme l'hélium ou le deutérium, a connu d'infimes fluctuations de densité 400 000 ans après le Big Bang. Ce sont ces fluctuations qui ont donné naissance aux galaxies. Depuis 1998, nous savons que l'expansion de l'Univers s'accélère, à cause d'une mystérieuse énergie noire. Un surprenant voyage dans l'espace, et donc... dans le temps !

  • La chimie n'a jamais été aussi présente dans notre quotidien, et notre avenir rarement aussi dépendant de ses développements. Transformer le CO2 en carburant vert, reproduire des organes par impression 3D, élaborer des molécules visant à mieux soigner des pathologies : les routes que pourrait suivre notre futur se découvrent à travers la cinquantaine de petites histoires étonnantes qui vous sont proposées dans ce livre.

    Vous lirez aussi que certains chimistes sont mieux connus pour d'autres activités : vous doutiez-vous que l'écrivain Primo Levi, le musicien Borodine, ou encore la chancelière Angela Merkel étaient aussi des chimistes de talent ?

    Cet ouvrage rassemble les contributions de dizaines de scientifiques, femmes et hommes qui, enthousiastes, mènent des recherches de pointe un peu partout en France. Leurs récits surprenants vous mèneront de la chimie des océans à celle des nuages, au sein même des molécules. Parfums de l'Antiquité, secrets de nos grands peintres, arômes des vins ou de la cuisine : la chimie est également à la source de grands et petits plaisirs.

    Préparez-vous à un voyage inattendu, au cœur de la matière et de ses transformations.

    " Cet ouvrage permet d'aller au-delà des lieux communs.

    Parce qu'elle transforme la matière qui nous entoure, la chimie intéresse chacun et chacune d'entre nous. Le CNRS, seul organisme de recherche national à disposer d'un institut qui lui soit consacré, s'en réjouit et place la chimie au centre de son action interdisciplinaire. En lisant ce livre, vous comprendrez pourquoi ! "

    Antoine Petit, président-directeur général du CNRS

  • Née au début du XXème siècle, la physique quantique décrit un monde bizarre, celui de l'infiniment petit, et ses effets à notre échelle sont encore mal compris. Erwin Schrdinger en est une figure emblématique. Il a participé à presque toutes les étapes clé et son équation décrivant l'évolution dans le temps d'une particule, critiquée par Einstein qui pensait que Dieu ne joue pas aux dés, est devenue l'un des piliers de la mécanique quantique. Aujourd'hui, la physique quantique est partout dans notre quotidien, du smartphone au GPS, en passant par l'imagerie médicale. Elle nous offrira demain de nouvelles applications, tels l'ordinateur ou la téléportation quantiques.
    Installez-vous confortablement dans un transat, et laissez-vous conter par Charles Antoine l'étrangeté du monde quantique. Mais attention,  si le voyage est fabuleux, vous n'en ressortirez pas indemne...

  • Pourquoi ça mousse, émulsionne ou gèle ? Peut-on cuire à froid ? Comment réaliser une mayonnaise sans jaune d'oeuf ? Comprendre la matière et ses transformations pour mieux maîtriser les techniques et innover en cuisine, tel est le défi que s'est lancé Raphaël Haumont. Privilégiant le plaisir gustatif aux seuls effets de textures ou de couleurs, l'auteur apporte un regard neuf sur la cuisine dite « moléculaire », livrant au passage quelques recettes simples à réaliser chez soi.Ce livre est aussi le témoignage d'un jeune chercheur qui a pu, grâce à une rencontre décisive avec le Chef étoilé Thierry Marx, associer ses deux passions, la science et la cuisine. De cette rencontre sont nés une amitié et un projet fou : révolutionner nos traditions culinaires et créer de nouvelles sensations gustatives en associant plaisir, bien-être et santé !

  • Avec les mots de l'écrivain, le talent du poète, Carlo Rovelli nous fait apercevoir le mystère du monde, la beauté du monde, une beauté à couper le souffle. Ces « sept leçons » donnent un aperçu rapide des aspects les plus importants et fascinants de la grande révolution qui a bouleversé la physique au XXe siècle, et surtout des questions et des mystères que cette révolution a soulevés. Elles nous emmènent dans le monde enchanté des grandes idées de la physique actuelle : de la relativité générale d'Einstein à la physique quantique, des particules élémentaires à l'architecture de l'Univers, de la gravité quantique à la nature du temps et de la conscience. Un éblouissement ! Traduit en vingt-quatre langues, les Sept brèves leçons de physique sont un best-seller mondial. Carlo Rovelli, physicien et historien des sciences, membre senior de l'Institut universitaire de France, est l'un des pères, internationalement reconnu, de la « gravité quantique à boucles », théorie qui cherche à comprendre l'intérieur des trous noirs et les tout premiers instants de l'Univers. Il dirige le groupe de recherche en gravité quantique au Centre de physique théorique de Marseille-Luminy. 

  • Ce qui est directement connaissable est fini, pourtant dès que nous pensons surgit alors la notion d'infini. Depuis la plus haute Antiquité, les hommes ont ainsi été confrontés à la notion d'infini. En mathématiques le simple fait de vouloir diviser un nombre par zéro implique d'envisager ce concept. Par ailleurs, il existe plusieurs sortes d'infinis mathématiques : par exemple, l'infini de l'ensemble des nombres réels est plus «peuplé» que celui des nombres naturels. Les physiciens, hommes de l'expérimentation, ont toujours concentré leurs efforts sur l'élimination des infinis. Pourtant, les théories les plus modernes, comme celles des quantas ou des trous noirs, font surgir de nouveaux infinis. Et que dire des fractales, de la théorie des cordes, de la cosmologie quantique ? L'infini y renaît sans cesse de ses cendres. Entièrement révisé à la lumière des derniers résultats de la recherche, cette nouvelle édition retrace quelques grandes étapes des «histoires parallèles» de l'infini en cosmologie, en mathématiques et en physique fondamentale et leurs inextricables relations avec le statut métaphysique qu'a également l'infini. Deux nouveaux chapitres développent les notions d'horizon cosmique et d'univers multiple.
     
     

  • Certaines révolutions sont lentes et ne font pas couler de sang. Entre 1925 et 1935, la physique connaît un tel bouleversement : les atomes, petits grains de matière découverts quelques années plus tôt, n'obéissent plus aux lois de la physique classique. Il faut en inventer de nouvelles. C'est ce que firent, avec d'autres, les sept physiciens hors du commun auxquels Étienne Klein rend ici hommage : George Gamow, Albert Einstein, Paul Dirac, Ettore Majorana, Wolfgang Pauli, Paul Ehrenfest et Erwin Schrdinger. Formant l'avant-garde de la science européenne du début du XXe siècle, ces hommes, qui ont en commun d'avoir été, chacun à sa façon, des génies, sont parvenus, par des travaux d'une audace extraordinaire, à comprendre les lois étranges qui régissent le comportement de la matière. À travers eux se dessine l'histoire d'une époque et d'un bouillonnement intellectuel intense, qui demeure unique dans l'histoire de la physique.

  • Dans le monde selon Étienne Klein, ses chroniques matinales de France Culture, le physicien aborde des sujets bien évidemment liés à son domaine de prédilection, mais toujours de façon décalée, drôle, iconoclaste : Qu'est-ce que le vide ? Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? Que signifie inverser une courbe ? Peut-on avoir un mari quantique ? Quelles sont les grandes leçons du petit boson ? D'où vient que le temps passe ? Qu'est-ce que le sens de la mesure ? Les physiciens sont-ils vraiment dépourvus de sens pratique ? Quel lien y a-t-il entre la physique quantique et les anagrammes ?
    Réunis pour la première fois en volume, les chroniques d'Etienne Klein s'attachent à des sujets universels ou d'actualité. Il fait preuve d`une capacité incroyable à déconstruire, à traquer les abus de langage, les lieux communs et les écueils du bon sens.
    Ce physicien ne prend pas grand-chose pour argent comptant et la première équation à laquelle il croit est celle de l'humour.

  • L'essentiel à connaître sur la physique quantique !Beaucoup d'entre nous ignorent à quoi la physique quantique renvoie précisément : d'où vient le terme " quantique " ? Quand cette science a-telle vu le jour ? Pourquoi doit-on la distinguer de la physique classique ? En 50 notions, Blandine Pluchet vous emmène à travers un fascinant voyage au coeur de l'infiniment petit. Grâce aux découvertes de physiciens du xxe siècle tels que Planck, Einstein ou encore Bohr, quanta, photons, électrons et autres composants de la matière n'auront bientôt plus de secrets pour vous !
    50 notions dont :
    Le corps noir
    La dualité de la lumière
    Le chat de Schrdinger
    Les quanta
    /> L'interprétation de Copenhague

  • Savez-vous que vous voyagez à la vitesse de la lumière? Bien sûr, nous ne parlons pas ici d'un voyage dans l'espace en trois dimensions, mais dans la structure profonde de l'univers: l'espace-temps. Vous trouvez cela difficile à croire? Pourtant c'est bien ce que nous dit la fameuse équation d'Einstein: E=mc2!
    En talentueux passeurs de savoirs, Brian Cox et Jeff Forshaw nous révèlent dans ce livre les mystères de la théorie de  la relativité. Grâce à eux, même sans bagage mathématique, vous pourrez percer les secrets de l'équation la plus célèbre du monde!

  • Au début du XXe siècle, la science semblait complète et les lois de la nature toutes découvertes, mais des chercheurs intrépides ont réveillé un géant endormi - ils ont découvert la mécanique quantique.
    Dans le monde quantique, les objets peuvent se trouver en deux endroits à la fois, voyager dans le temps est non seulement possible, mais nécessaire, la cause et l'effet peuvent s'inverser et l'observation de quelque chose change son état.
    Des univers parallèles à l'antimatière, laisse-vous guider par le facétieux Tim James à la découverte des bizarreries du monde de l'infiniment petit  ! 

  • 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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