Le Beau Livre de la Physique
Clifford Alan Pickover
Présentation
"Avec la connaissance, le mystère s'étend. Quand les grandes théories sont abandonnées, ce que nous tenions pour certain s'effondre et le mystère est abordé différemment. Cela peut être à la fois salutaire et déconcertant, mais c'est le prix de la vérité. Les savants, les philosophes et les poètes à l'esprit créatif s'épanouissent sur ces rivages."
- W. Mark Richardson
L'American Physical Society, principale organisation américaine de physiciens, a été fondée en 1899, quand 36 savants se réunirent à l'université Columbia et se donnèrent pour mission l'avancement et la propagation des connaissances en physique. Voici ce que dit cette société aujourd'hui :
"La physique est essentielle pour comprendre le monde autour de nous, à l'intérieur de nous, ou au-delà de nous. Elle est la science la plus élémentaire et la plus fondamentale. Elle met au défi notre imagination avec des concepts comme ceux de relativité ou de théorie des cordes, et conduit à des découvertes décisives comme les lasers et les ordinateurs, qui ont modifié nos vies. La physique englobe l'étude de l'univers, depuis les plus grandes galaxies jusqu'aux plus petites particules subatomiques. En outre, elle constitue la base de nombreuses autres sciences, comme la chimie, l'océanographie, la sismologie ou l'astronomie."
En effet, les physiciens actuels s'aventurent dans des contrées lointaines et étudient une étonnante variété de thèmes et de lois pour comprendre l'univers et le tissu même de la réalité. Ils réfléchissent aux dimensions multiples, aux univers parallèles et aux possibilités de trous de ver reliant différentes régions de l'espace et du temps. Les découvertes des physiciens mènent souvent à de nouvelles technologies et modifient même notre regard sur le monde. Par exemple, pour de nombreux chercheurs, le principe d'incertitude d'Heisenberg établit que l'univers physique n'existe pas réellement sous une forme déterminée, mais plutôt sous l'aspect d'un mystérieux ensemble de probabilités. Les progrès réalisés dans la compréhension de l'électromagnétisme ont permis l'invention de la radio, de la télévision et des ordinateurs. La thermodynamique a conduit, quant à elle, à l'invention de la voiture.
Comme vous le découvrirez au fur et à mesure de votre lecture, le champ de la physique n'a pas toujours été fixe à travers les âges, ni clairement délimité. L'auteur a adopté un point de vue plutôt large et inclus des sujets relatifs à l'ingénierie et à la physique appliquée, aux avancées dans notre compréhension des objets astronomiques et même quelques rubriques quelque peu philosophiques. En dépit de cette vaste étendue, la plupart des sciences physiques ont en commun une forte dépendance à l'égard des outils mathématiques et les scientifiques s'appuient abondamment sur ceux-ci pour leurs expériences et leurs hypothèses.
Comme le dit un jour Albert Einstein, l'une des choses les plus incompréhensibles concernant l'univers est qu'il soit compréhensible. De fait, nous semblons vivre dans un cosmos qui peut être décrit ou approché par des expressions mathématiques et des lois physiques succinctes. Cependant, au-delà de la découverte de ces lois de la nature, les physiciens se trouvent souvent face aux concepts les plus profonds et les plus extraordinaires que l'humanité ait à contempler - depuis la relativité et la mécanique quantique jusqu'à la théorie des cordes et la nature du Big Bang. La mécanique quantique nous laisse entrevoir un monde si contraire à l'intuition ordinaire qu'elle soulève des questions sur les notions d'espace, de temps, d'information, de cause et d'effet. Cependant, en dépit de ses mystérieuses implications, la mécanique quantique connaît des applications dans de nombreux domaines et technologies qui incluent le laser, le transistor, le circuit intégré et l'imagerie par résonance magnétique.
Note de lecture Tangente
Un petit voyage au pays de la physique
Pickover, à qui l’on devait déjà le Beau Livre des maths (voir Tangente 138, page 40), nous invite cette fois à la découverte de la physique grâce à un voyage dans le temps, du Big Bang à nos jours (et même au-delà). Deux cent cinquante théories fondamentales pour la connaissance de notre univers, superbement illustrées, sont expliquées de façon précise et attrayante, malgré leurs caractères souvent ardus, avec de nombreuses références croisées.
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