Conversation sur la physique

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 ? Tout simplement en y regardant d'un peu plus près ! répond l'auteur, l'un des artisans du LHC, le gigantesque accélérateur du Cern : 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. E=MC2 ou comment réconcilier matière et énergie La loi de réflexion de la lumière ou les secrets de nos miroirs Le modèle standard en dit long sur l'univers Et l'antimatière fut : l'équation de Dirac.

Jusqu'au XIXe siècle, nous n'avions, pour observer l'Univers, qu'une seule source d'informations : la lumière visible émise par les objets du cosmos. A cela se sont ajoutées, au XXe siècle, la détection d'autres rayonnements électromagnétiques - notamment radio, rayons X ou infrarouge -, puis celle des neutrinos ainsi que de particules à haute énergie, que l'on appelle " rayons cosmiques ". Le 17 août 2017 a eu lieu un événement d'une importance considérable pour l'astronomie et la physique. Pour la première fois, on a détecté conjointement, en provenance d'une même source, un rayonnement électromagnétique et une onde gravitationnelle. Contrairement aux autres ondes connues, une onde gravitationnelle ne se propage pas à l'intérieur de l'espace-temps, elle est une fluctuation de la trame de l'espace-temps lui-même, engendrée par des masses accélérées. A son passage, l'espace s'étire ou se contracte, le temps " accélère " ou " ralentit ". Phénomène physique extraordinaire prédit par la relativité générale, dont la détection est le fruit de véritables prouesses sur le plan aussi bien théorique que pratique, les ondes gravitationnelles, en ouvrant une nouvelle fenêtre d'observation de l'Univers, ont également vocation à révolutionner nos connaissances. Un ouvrage simple et lumineux revenant sur la genèse du concept, l'histoire de cette détection hors du commun, et les riches promesses qu'elle porte.

Le neutrino est l'une des particules élémentaires dles plus mystérieuses. Depuis que Wolfgang Pauli a prédit son existence, en 1930, les physiciens n'ont eu de cesse de le traquer et d'étudier ses propriétés. Car cette particule étrange, sans charge électrique, de masse quasi nulle et interagissant très faiblement avec la matière, pourrait permettre de percer bien des mystères de la physique des particules et de l'Univers. Antoine Kouchner et Stéphane Lavignac retracent l'histoire passionnante du neutrino et nous font découvrir les grandes expériences consacrées à ce messager de l'infiniment grand et de l'infiniment petit.

A la fin du XIXe siècle, de nombreux physiciens pensaient être arrivés au bout de leur discipline. La gravitation de Newton, la thermodynamique de Carnot, les équations de Maxwell : on pensait avoir tout compris, ou presque. Il restait bien quelques observations inexpliquées, que l'on pensait être des points de détail. Il n'en était rien. Un phénomène anodin va conduire les physiciens à la découverte des rayons cosmiques, ces particules extra-terrestres qui bombardent la Terre. Leur étude les accompagnera pendant près d'un siècle, et les aidera à formuler, à comprendre et à mettre en lumière de nouvelles théories. Pas à pas, l'observation attentive de ces rayons et de leurs propriétés les guide vers d'étonnantes découvertes, comme celle de l'antimatière. Peu à peu, le monde de la physique quantique s'ouvre, servant de base arrière à la physique fondamentale moderne, et repoussant sans cesse les limites de nos connaissances. C'est cette aventure scientifique et humaine que nous raconte Antoine Letessier Selvon qui mêle avec talent la grande épopée historique au récit de son expérience personnelle et de son quotidien de chercheur.