Cet article vous présente une sélection de 5 livres pour comprendre la physique quantique.
1. L’univers à portée de main (Christophe Galfard)
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Vous êtes à quelques milliers de kilomètres au-dessus de la surface du Soleil. Sa puissance est à couper le souffle. D’énormes boules magnétiques gonflent et se percent, éjectant vers l’espace des milliards de tonnes de matière brûlante qui transpercent votre corps éthéré. Le spectacle est extraordinaire et vous vous demandez soudain, avec une légère jalousie, ce qui rend le Soleil si spécial par rapport à la Terre.
Imaginez que vous puissiez voyager à travers les étoiles jusqu’aux confins de notre galaxie, plonger au cœur d’un trou noir, entrer dans le monde quantique ? Vous êtes tenté ? Voici enfin un livre pour vous ! Laissez Christophe Galfard vous entraîner dans une ébouriffante odyssée cosmique aux frontières du savoir, des mystérieux champs qui peuplent l’Univers jusqu’aux instants précédant le Big Bang.
Un merveilleux ouvrage qui se dévore comme un thriller, et une nouvelle façon, accessible à tous, de conter la grande aventure de la science.
À propos de l’auteur
Christophe Galfard est physicien, écrivain et conférencier. Son travail consiste à expliquer le monde tel que les scientifiques le comprennent aujourd’hui. Docteur en physique théorique, ancien étudiant de Stephen Hawking, le très grand astrophysicien et cosmologiste, Christophe Galfard a collaboré à l’intrigue, aux détails et aux images scientifiques du livre «Georges et les secrets de l’univers» de Lucy et Stephen Hawking.
Il vit aujourd’hui en France, où il a à cœur d’enseigner la science de manière ludique. En 2015, il sort « L’univers à portée de main ».
2. Physique quantique et représentation du monde (Erwin Schrodinger)
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L’œuvre d’Erwin Schrödinger, le grand pionnier de la théorie quantique, porte bien au-delà de la seule physique théorique. Les textes ici rassemblés montrent que sa pensée n’a rien perdu de son actualité.
Il y évoque la « barbarie de la spécialisation » et la nécessaire intégration de la science à la culture, convaincu que la recherche scientifique doit aller de pair avec l’enquête philosophique et la réflexion épistémologique. Il y parle de la science d’une voix étonnamment proche, avec cet inimitable mélange de profondeur et de légèreté, et ce lumineux sens de l’analogie qui a fait le succès du fameux « chat de Schrödinger ».
Ainsi Schrödinger lui-même, comme son chat, sans être vivant, n’est pas mort pour autant.
À propos de l’auteur
Physicien et penseur, célèbre pour avoir formulé en 1926 l’équation qui porte son nom, pierre d’angle de la théorie quantique, qui lui valut le prix Nobel en 1933.
3. La physique quantique (enfin) expliquée simplement (Vincent Rollet)
La physique quantique est une discipline aussi obscure que passionnante. Elle fait polémique depuis sa naissance : certains en ont peur ou sont impressionnés, tandis que d’autres exploitent le filon quantique sans scrupule à la sauce métaphysique.
D’où vient la physique quantique, pourquoi est-elle si complexe à envisager et comment fonctionne-t-elle ? Vincent Rollet répond à toutes vos questions et bien d’autres, dans ce livre illustré en noir et blanc. Ses talents de pédagogue seront mis à l’honneur tout au long de l’ouvrage pour vous permettre de comprendre les concepts les plus fondamentaux des sciences quantiques.
Ce livre s’adresse à toute personne possédant déjà un modeste bagage scientifique, ou tout du moins une grande curiosité à l’égard des sciences. Il sera parfois nécessaire de plonger dans une formule mathématique, de lire une courbe ou de comprendre une expérience qui sort de l’ordinaire.
Sommaire du livre
Partie 1 :
Pendant plusieurs décennies, de grandes théories de la physique classique furent entièrement remises en cause. Les chercheurs s’étaient-ils vraiment trompés pendant toutes ces années ? La physique quantique balaie-t-elle entièrement la physique classique ?
La réponse n’est pas simple. Vous découvrirez l’histoire de la physique quantique et vous comprendrez pourquoi elle s’est naturellement imposée au fur et à mesure du temps. Vous finirez par apprendre le fonctionnement de la radioactivité : qu’est-ce qu’un corps radioactif, est-ce que c’est dangereux et à quoi cela peut-il bien servir ?
- Chapitre 1 – La physique
- Chapitre 2 – Les atomes
- Chapitre 3 – La lumière
- Chapitre 4 – La quantification de l’énergie
- Chapitre 5 – Le modèle de Bohr
- Chapitre 6 – La radioactivité
Partie 2 :
Téléportation, voyage dans le temps, états superposés : la physique quantique surprend souvent par ses bizarreries et ses paradoxes. Vous découvrirez ce qu’il en est vraiment tout au long de cette partie. L’auteur y aborde les grands principes de la physique quantique, en illustrant par des images et des exemples simples à comprendre.
- Chapitre 1 – Retour aux fentes d’Young
- Chapitre 2 – Mathématisation des phénomènes quantiques
- Chapitre 3 – La superposition quantique
- Chapitre 4 – Décrire les systèmes quantiques
- Chapitre 5 – Les phénomènes quantiques
Partie 3 :
La physique quantique est difficilement dissociable de l’étude des particules élémentaires. C’est ce qu’on appelle la physique des particules. Vous y apprendrez les différents composants de la matière et la manière dont ils se comportent entre eux.
Vous comprendrez aussi l’importance du fameux Boson de Higgs dont beaucoup de médias parlent depuis quelques années. Après votre lecture, la matière et l’anti-matière n’auront plus aucun secret pour vous. L’auteur conclut cette troisième partie en détaillant l’intérêt et le principe des accélérateurs de particules. Tout un programme, qui devrait vous plaire.
- Chapitre 1 – Les particules déjà connues
- Chapitre 2 – L’antimatière
- Chapitre 3 – La chromodynamique quantique
- Chapitre 4 – Le modèle standard
- Chapitre 5 – À la recherche de nouvelles particules
« Quiconque n’est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. » (Niels Bohr)
À propos de l’auteur
Vincent Rollet est auteur d’un ouvrage de vulgarisation, « La physique quantique (enfin) expliquée simplement », paru en 2014.
4. Le grand roman de la physique quantique (Manjit Kumar)
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Du 24 au 29 octobre 1927 se tint à Bruxelles le cinquième congrès Solvay sur le thème «électrons et photons». Il résume la période la plus spectaculaire de l’histoire de la physique.
Avec la présence de dix-sept titulaires ou futurs lauréats du Prix Nobel sur les vingt-neuf participants, ce congrès fut l’une des plus remarquables rencontres de cerveaux qui se soient jamais tenues. Il marquera aussi la fin d’une ère de créativité en physique comparable à la révolution scientifique du XVIIe menée par Galilée et Newton.
Manjit Kuman fait revivre sous nos yeux les différentes confrontations de cette époque où la découverte de la double nature de la lumière et du rayonnement ébranla toute la communauté scientifique. Même si dès 1905, Einstein, avait déjà une idée de ce que pouvait être la mécanique quantique, il ne pouvait imaginer le chemin particulièrement nouveau qu’emprunterait Niles Bohr.
Derrière les théories les plus abstraites, Kumar nous décrit l’affrontement des hommes qui, malgré leur intelligence hors norme, peuvent se comporter avec une extrême violence pour défendre leur conviction. Planck, de Broglie, Pauli, Heisenberg, Schrödinger, Dirac… Quelles visions de la réalité avaient-ils ?
Certains partageaient l’esprit d’école de Copenhague et considéraient que le réalité dépendait des conditions expérimentales suivies. D’autres estimaient que «Dieu» ne jouait pas aux dés et que le fameux chat de Schrödinger était soit bien mort soit bien vivant !
Aujourd’hui encore la question n’est toujours pas réglée. C’est ce que nous raconte brillamment le livre de Manjit Kuman.
À propos de l’auteur
Manjit Kumar est diplômé de physique et de philosophie. Il a été le directeur fondateur de la revue Prométhéums. Il travaille aussi pour The Guardian, The Times literary supplement. Son livre a été traduit dans de nombreuses langues et a obtenu un vif succès.
5. Le mystère du monde quantique (Burniat Mathieu, Damour Thibault)
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Avec Bob et son chien, Rick, embarquez pour une joyeuse épopée dans les mystères du monde quantique ! La physique quantique est partout autour de nous, tant dans l’infiniment grand que dans l’infiniment petit. Mais ce qu’elle dit du monde qui nous entoure diffère de manière vertigineuse de ce qu’on observe et ressent au quotidien.
Partez à la rencontre de ceux qui ont théorisé et créé la physique quantique : Planck, Einstein, le prince de Broglie, Heisenberg, Schrödinger, Bohr, Born, Everett…
À propos de l’auteur
Né en 1984 à Bruxelles, Mathieu Burniat est, très jeune, attiré par les arts graphiques. Adolescent, il participe à un atelier collectif de films d’animation, Zorobabel. En 2007, il obtient une licence en design industriel à l’École nationale supérieure des arts visuels de la Cambre. Il travaille deux ans comme designer au sein de la société Chacon, un poste qui l’amène à faire plusieurs voyages en Chine pour y rencontrer les industriels locaux.
De ces déplacements, il rapporte plein d’images et de souvenirs qui lui serviront à créer les dessins de « Shrimp » (Dargaud), sa première bande dessinée. Depuis Mathieu a réalisé « La Passion de Dodin-Bouffant » (Dargaud, 2014) et avec Thibault Damour, un passionnant ouvrage intitulé… « Le Mystère du monde quantique » (Dargaud, 2016). En 2016, il collabore avec Benoist Simmat sur « Les Illustres de la table ».
