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Sciences physiques
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Bienvenue dans la nouvelle révolution quantique : ordinateur, cryptographie, internet, spatial, etc.
Julien Bobroff
- Flammarion
- Sciences
- 5 Octobre 2022
- 9782080270405
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.
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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.
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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.
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L'impermanence du monde : la physique de l'éphémère
Etienne Guyon, Jean-Pierre Huin, Frédéric Moisy, Marc Rabaud
- Flammarion
- 19 Octobre 2022
- 9782080255266
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.
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Idées de génies ; 33 textes qui ont bousculé la physique
Etienne Klein, Gautier Depambour
- Flammarion
- Champs Sciences
- 17 Mars 2021
- 9782081404564
Tout le monde connaît le chat de Schrödinger, enfermé dans sa boîte étriquée, dont on répète à l'envi depuis plusieurs décennies qu'il est à la fois « mort et vivant ». Mais qui a vraiment lu le texte dans lequel il devient le héros d'une expérience de pensée « diabolique » ?
Cette anthologie propose de faire vivre charnellement la science, à travers une sélection de 33 textes, chacun présentant une idée qui a marqué l'histoire de la physique occidentale du XVIIe au XXIe siècle.
Car la physique, loin de se limiter à un ensemble de lois abstraites ou de théories sans âme, est aussi une véritable aventure humaine, ponctuée de débats, de passions, d'émotions, de convictions, et bien sûr... de coups de génie.
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Qu'est-ce que le temps?Au coeur d'un étrange mystère, il semble 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, qui livre au fil des pages les découvertes d'une vie de chercheur consacrée à la question fascinante du temps.
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Anomalies cosmiques : la science face à l'étrange
Aurélien Barrau
- Dunod
- Quai Des Sciences
- 7 Septembre 2022
- 9782100836208
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.
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Mais qui a attrapé le bison de Higgs ? -
David Louapre, Lison Bernet
- Flammarion
- Champs Sciences
- 20 Avril 2022
- 9782080275424
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!
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La relativité
Albert Einstein
- Rivages
- Rivages Poche ; Petite Bibliotheque
- 24 Août 2016
- 9782228916189
« 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)
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Le grand récit des montagnes : une randonnée scientifique à la découverte des lois du monde
Blandine Pluchet
- Flammarion
- Sciences
- 18 Mai 2022
- 9782080245946
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...
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Les bases de la chimie : en 70 notions illustrées
Ali O. Sezer
- Delachaux & niestle
- 6 Janvier 2023
- 9782603029749
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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.
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«Il était environ trois heures du matin lorsque le résultat de mes calculs apparut devant moi. Agité, je quittai la maison et me mis à marcher dans la nuit. Après avoir grimpé au sommet d'un rocher surplombant la mer, j'attendis le lever du soleil. J'étais profondément troublé. J'avais la sensation de regarder, à travers la surface des phénomènes, vers un intérieur d'une étrange beauté.»Été 1925. Isolé sur l'île perdue d'Helgoland en mer du Nord, Werner Heisenberg a un éclair de génie : l'idée qui fonde la théorie des quanta. Avec Paul Dirac, Wolfgang Pauli et d'autres (très) jeunes physiciens, il en deviendra l'un des pères. Un siècle plus tard, la théorie fonctionne à merveille puisqu'elle rend compte du monde, de la couleur du ciel aux neurones de notre cerveau, en passant par le fonctionnement de nos ordinateurs et l'origine des galaxies. Son sens profond, en revanche, nous échappe toujours...Dans son nouvel opus, Carlo Rovelli se fait volontiers passeur pour mieux nous raconter la «quantique» et en proposer aussi son interprétation personnelle, fruit d'une vie de recherche. Avec ce merveilleux message : la réalité est profondément différente de ce que nous imaginons.
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Tout ce que nous ne savons pas encore
Jorge Cham, Daniel Whiteson
- Flammarion
- Champs Sciences
- 20 Avril 2022
- 9782080275370
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!
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Relativité générale. L'essentiel
Carlo Rovelli
- Dunod
- Quai Des Sciences
- 14 Septembre 2022
- 9782100842032
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.
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Le chat de Schrödinger : physique quantique et réalité
John Gribbin
- Flammarion
- Champs
- 9 Février 2022
- 9782080268747
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.
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L'univers en 40 questions
Jean-Pierre Luminet
- J'ai lu
- Grand Librio Memo
- 21 Septembre 2022
- 9782290379011
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.
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Les bases de la physique en 60 notions illustrées
Kurt Baker
- Delachaux & niestle
- 21 Janvier 2022
- 9782603028667
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. -
L'ile au bonheur - hommes, atomes et cecite volontaire
Bernas Harry
- Le pommier
- 24 Août 2022
- 9782746525566
Le Bronx, 1945. Par une moite après-midi d'août, un gamin dont la famille a fui le nazisme écoute la radio. Surgit la voix du président Truman : une seule bombe, « atomique », a rasé Hiroshima. « Le plus grand succès de la science organisée de toute l'histoire. » De cet événement, le petit garçon retiendra notamment la photo d'une absence?: un homme retiré de son ombre par la déflagration. Adulte, le gamin deviendra physicien : ancien directeur de laboratoire au CNRS, Harry Bernas est aujourd'hui un scientifique reconnu dans le domaine des nanosciences, et son histoire n'a cessé de croiser celle de la science nucléaire. Jusqu'à Fukushima. Fruit d'un programme nucléaire ayant occulté les risques d'un tsunami pourtant documentés, le drame de 2011 a agi comme un révélateur de la cécité volontaire des hommes sur les conséquences de leurs choix techniques et sociaux. Dans ce captivant récit qui entremêle souvenirs personnels et réflexions scientifiques, Harry Bernas tente de comprendre d'où vient cet aveuglement délibéré. Lucidement, mais sans aucun fatalisme, il met au jour comment, du projet Manhattan aux réacteurs GEN-IV en passant par la politique « Atomes pour la paix » d'Eisenhower, on en est venu à modifier insensiblement la finalité même de la science, dont l'objet ne consiste plus à connaître le monde, mais à la rendre perméable au pouvoir. Ou comment Newton et Einstein ont été supplantés par Jeff Bezos et Elon Musk. Nous pensions vivre paisiblement sur l'île au Bonheur. En japonais, « île au Bonheur » se dit Fukushima... Traduction de Nancy Huston
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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.
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L'immensité de notre Univers ne cesse d'intriguer et de stimuler les imaginations.
Pour mieux appréhender l'infiniment grand et l'histoire de l'Univers depuis ses tout premiers instants, il faut se tourner vers un autre infini, l'infiniment petit, et ses quarks, leptons et bosons, à la base du modèle standard de la physique des particules. En les étudiant, on cherche à percer le secret de l'organisation de la matière à la plus petite échelle. Sans l'infiniment petit, on ne peut décrire ni le Big Bang, ni le comportement des grandes structures stellaires, ni la naissance de la matière. Et sans ces deux infinis ensemble, on ne peut bâtir les modèles théoriques expliquant la matière noire, l'énergie noire ou fonder la gravitation quantique.
Les physiques des infinis sont des physiques hors normes qui se racontent à grand renfort de superlatifs. Elles nécessitent des installations internationales de très grande envergure, et nous entraînent dans des voyages aux confins de la perception où l'on flirte avec la vitesse de la lumière et jongle avec les limites des propriétés de la matière.
En trente courts chapitres abondamment illustrés, cet ouvrage rend compte de ce que l'on sait déjà comme de ce que l'on cherche encore. -
Odile a mal au crâne : il était une fois... vos médicaments
Marcel Hibert
- Humensciences
- Quoi De Neuf En Sciences ?
- 11 Janvier 2023
- 9782379316258
Vous ne regarderez plus jamais votre comprimé d'aspirine de la même manière, ni aucun autre médicament, ni même d'ailleurs votre propre corps.
Laissez-vous embarquer dans « la peau » d'une molécule d'acide salicylique, depuis l'écorce d'un saule au bord de la Seine à Giverny jusqu'au pont Mirabeau, en passant par un voyage extraordinaire dans le corps d'Odile, qui avait mal à la tête.
Cette odyssée de science-réalité-fiction, tendre et drôle, vous ouvrira les yeux sur votre nature moléculaire, sur le mode d'action de vos médicaments et sur les obstacles que doivent surmonter les chimistes et les biologistes qui les inventent pour vous.
À vos molécules, prêts ?... Partez. -
Le 4 juillet 2012, le CERN (Centre européen pour la recherche nucléaire) annonce la découverte du boson de Higgs, une particule fondamentale dans notre compréhension de l'Univers. C'est en effet grâce à elle, et au champ qui lui est associé, que certaines particules élémentaires acquièrent une masse. Théorisée dès 1964, il aura fallu près de cinq décennies pour confirmer expérimentalement son existence. Et pour cause : ce boson n'apparaît qu'à l'occasion d'une collision sur un milliard environ au LHC, le Grand Collisionneur de hadrons du CERN. Il possède une durée de vie infiniment courte et est indécelable dans la nature.
Cette découverte vaudra le prix Nobel de physique à Peter Higgs et François Englert, et propulsera le CERN sous le feu des projecteurs mondiaux.
James Gillies retrace dans ce livre l'histoire captivante de cette épopée et à travers elle, celle du CERN. Il révèle notamment comment la physique des particules est passée du domaine du génie solitaire à une alliance internationale, avec le Grand collisionneur de hadrons comme figure centrale de la recherche de pointe. -
Einstein et les révolutions quantiques
Alain Aspect
- Cnrs
- Les Grandes Voix De La Recherche
- 21 Novembre 2019
- 9782271125392
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.
