Cet article vous présente une sélection de 5 des meilleurs livres de cosmologie.
1. Initiation à la cosmologie (Marc Lachièze-Rey)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
A la croisée de l’astrophysique et de la physique des particules, la cosmologie offre une connaissance de plus en plus riche de l’Univers et de son origine.
Cet ouvrage est volontairement synthétique. A partir de quelques principes de base, il élabore des raisonnements physiques et mathématiques, simples mais rigoureux, qui permettent d’élaborer des modèles d’Univers (infini, fini, courbe…).
Cette cinquième édition est une actualisation globale de l’ouvrage, rendue nécessaire car la cosmologie est un domaine où les découvertes et les interprétations sur les processus d’organisation de l’Univers foisonnent.
À propos de l’auteur
Directeur de recherche émérite au CNRS, Marc lachièze-Rey est spécialiste de physique théorique fondamentale et auteur de nombreux ouvrages de vulgarisation. Ses recherches portent sur la cosmologie, la gravitation, la nature du temps.
2. Cosmologie primordiale (Patrick Peter, Jean-Philippe Uzan)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
À la fin du siècle dernier, la cosmologie a connu un grand renouveau grâce à l’apparition de nouvelles théories, à l’accélération du rythme des découvertes expérimentales, et à l augmentation extraordinaire de leur précision.
Le présent ouvrage offre au lecteur une voie d’accès à la cosmologie la plus actuelle. Il ne présuppose que des connaissances de base de la relativité restreinte et de la mécanique quantique, et explique en détail tous les outils théoriques sous-tendant les recherches cosmologiques modernes.
Il présente en outre de façon très complète et pédagogique les applications principales des théories aux objets fondamentaux de la cosmologie tels les défauts topologiques, les fluctuations du rayonnement de fond, etc.
À propos de l’auteur
Patrick Peter est directeur de recherche au CNRS et travaille à l’Institut d’astrophysique de Paris. Il est spécialiste des défauts topologiques dans l’Univers.
Jean-Philippe Uzan est directeur de recherche au CNRS et travaille à l’Institut d’astrophysique de Paris. Il est co-auteur de l’ouvrage Les constantes fondamentales, publié aux éditions Belin en 2005, et du Panorama de la physique (2007).
3. Cosmologie et relativité générale – Une première approche (Alice Gasparini)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
La théorie de la relativité générale est à la base de la compréhension de la cosmologie, mais celle-ci est complexe et demeure globalement inaccessible aux non-spécialistes.
Cet ouvrage relève ce défi, et se pose comme un cours d’introduction à la cosmologie moderne et aux notions de base en relativité générale spécifiquement conçu pour un lectorat de scientifiques non spécialistes.
Le niveau de vulgarisation, à mi-chemin entre le « sans formules » et celui d’un cours universitaire, permet au lecteur de maintenir un lien permanent entre formalisme mathématique et intuition physique.
À propos de l’auteur
Alice Gasparini a débuté ses études à Parme (Italie) et a poursuivi sa formation en physique et mathématique à l’Université de Genève. En 2006 elle a obtenu son Ph.D. en physique théorique. Elle a été post doctorante à l’Université de Santa Barbara (CA) où elle a commencé à s’engager dans l’enseignement des mathématiques et de la physique.
Elle est depuis 2008 enseignante au secondaire genevois et collaboratrice scientifique à l’Université de Genève. Elle a entamé en 2017 une seconde thèse consacrée à la didactique de la physique.
4. Cosmologie – Des fondements théoriques aux observations (Francis Bernardeau)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
La cosmologie concerne l’étude de l’Univers, de ses lois ainsi que des modèles qui permettent sa compréhension.
La multiplication des récentes observations extragalactiques a bouleversé les schémas anciens et imposé une étroite association entre d’une part l’étude des grandes structures de l’Univers, de leur origine et de leur évolution, et d’autre part la construction de modèles cosmologiques.
À la pointe de cette démarche : l’étude de l’inflation, qui marie relativité générale et théorie des champs, aborde les rives les plus élaborées et les plus spéculatives de la cosmologie.
Ce livre est conçu comme un outil destiné aux étudiants ou aux chercheurs désireux d’aborder cette thématique d’explorer les fondements théoriques permettant de comprendre les observations extragalactiques sur lesquelles la cosmologie moderne s’est construite.
Il ne nécessite pas d’importantes connaissances préalables en physique théorique ; les concepts et les équations présentés sont construits ou déduits directement de principes fondamentaux.
Les chapitres constituent ainsi un corpus de connaissance cohérent, abordant successivement l’origine de la matière, les mécanismes de formation des grandes structures de l’Univers et les outils qui permettent de les sonder : lentilles gravitationnelles, anisotropies et polarisation du fond diffus cosmologique.
Ils sont tous complétés d’aspects plus élaborés permettant d’illustrer, ou d’affiner, les concepts présentés dans les parties principales. Un ensemble varié de planches couleur illustre et complète le texte.
À propos de l’auteur
Francis Bernardeau est chercheur au service de physique théorique du Commissariat à l’énergie atomique. Il a enseigné la cosmologie aux écoles doctorales d’astronomie et d’astrophysique et de physique d’Île-de-France. Il a été directeur puis président du Programme national de cosmologie.
5. Galaxies et cosmologie (Françoise Combes, Misha Haywood, Suzy Collin, Florence Durret, Bruno Guiderdoni)
Dans le domaine des galaxies et de la cosmologie, ces dernières années ont connu des avancées fulgurantes, permettant de voir en direct l’évolution des galaxies depuis leur naissance peu après le Big-Bang. Il est possible aujourd’hui de voir les galaxies telles qu’elles étaient dans leur jeune âge.
Ces avancées nous ont aussi livré de nouveaux mystères : les galaxies que nous voyons dans le ciel ne représentent qu’une petite partie du contenu de l’univers, dont l’essentiel serait de l’énergie noire, en plus de la matière noire, de nature toujours inconnue…
Malgré cela, nous arrivons à mieux comprendre comment les galaxies se forment, assemblent leur masse, forment leurs étoiles, et accumulent de la matière en leur centre, dans des trous noirs supermassifs, dont l’activité se réveille de temps en temps pour donner le phénomène ultra-lumineux des quasars.
Même notre galaxie, la Voie lactée, nous réserve beaucoup de surprises, et on ne compte plus ses nouveaux compagnons et satellites, dont une grande partie est en train d’être digérée, pour former le halo stellaire.
Cet ouvrage fait le point sur ces grandes connaissances ainsi que sur les recherches en cours.
À propos de l’auteur
Françoise Combes – LERMA (Laboratoire d’Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique) de l’Observatoire de Paris.
Misha Haywood – département GEPI (Galaxies, Etoiles, Physique et Instrumentation) de l’Observatoire de Paris.
Suzy Collin – Laboratoire de l’Univers et de ses théories (LUTH) de l’Observatoire de Paris.
Florence Durret – IAP.
Bruno Guiderdoni, directeur du CRAL (Centre de Recherche en Astronomie de Lyon).
