Site de vulgarisation scientifique d'Etienne Klein
"Il me plaît de penser que la physique est une sorte d’alpinisme intellectuel consistant à grimper jusqu’à des hauteurs himalayennes où le logos est rare et la vérité mutique."
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signature E. Klein

Le facteur temps ne sonne jamais deux fois

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Chose déroutante, décidément, que le temps. Nous en parlons comme d’une notion familière, évidente, voire domestique, “gérable”. Nous parlons même d’un “temps réel” pour évoquer l’instantanéité, c’est-à-dire le temps sur lequel nous n’avons aucune prise. Les physiciens, eux, l’ont couplé à l’espace, en ont fait une variable mathématique, abstraite, qu’ils intègrent dans des théories audacieuses, spectaculaires, mais si complexes qu’elles sont difficiles à traduire en langage courant. Certains disent même avoir identifié le moteur du temps. Quant aux philosophes, ils ne cessent depuis plus de deux millénaires de soumettre le temps au questionnement : est-il une sorte d’entité primitive, originaire, qui ne dériverait que d’elle-même ? Ou procéderait-il au contraire d’une ou plusieurs autres entités, plus fondamentales : la relation (de cause à effet, par exemple) ? Le temps s’écoule-t-il de lui-même ou a-t-il besoin des événements qui s’y déroulent pour passer ? S’apparente-t-il au devenir, au changement, au mouvement ? Et au fait, le temps a-t-il eu un commencement ? Aucune discipline ne parvient à épuiser, à elle seule, la question du temps. C’est pourquoi nous avons croisé les regards des philosophes avec ceux des physiciens. Et que se passe-t-il ? Sans aucun doute de belles et troublantes choses…

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Le temps, son cours et sa flèche

1:29 Introduction : flèche d’Eros et flèche du temps
2:44 Citations sur le temps ; le titan Kronos
5:36 Problème de la définition du temps (Heidegger) ; expression du temps dans le langage
10:00 Débat entre Parménide et Héraclite
12:35 Remarque d’Aristote sur la réalité du temps
13:34 Le temps, entre persistance et changement
14:46 La mathématisation du temps par Galilée
16:17 La physique impuissante à relier temps physique et temps psychologique
22:20 La représentation du temps dans l’espace
24:12 Le choix d’un temps linéaire et le principe de causalité
27:17 Le principe de causalité aujourd’hui en physique : en mécanique classique, en physique quantique, en relativité restreinte et générale, en théorie quantique des champs
35:19 Prédiction de l’antimatière par Dirac
36:38 L’invariance CPT : opérations conjugaison de charge, parité et renversement du temps
40:16 Le temps, continu ou discontinu ?
43:56 Distinction entre cours et flèche du temps
47:54 Comment expliquer l’irréversibilité macroscopique à partir de lois réversibles ? Une réponse possible : l’entropie et les lois statistiques
51:35 Problèmes induits par la flèche du temps en relativité et en physique quantique
53:28 Violations de la parité et de la conjugaison de charge ; les kaons neutres (expérience CPLEAR), l’expérience BABAR
1:00:13 Pas d’unité théorique autour du concept de temps
1:02:15 Questions du public

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De quoi l’énergie est-elle le nom ?

0:57 Quelques données pour commencer
8:29 La conscience collective face à la transition énergétique
9:45 Définition de l’énergie et contraintes physiques ; polysémie du mot « énergie »
12:55 La loi de conservation de l’énergie, citation de Max Planck
16:20 La naissance du concept d’énergie au XIXe siècle
18:38 Ne pas confondre puissance et énergie !
21:42 Le théorème d’Emmy Noether (1918), dont la conservation de l’énergie est un corollaire
25:08 Qu’est-ce que l’entropie d’un système ?
29:05 Il n’y a pas d’énergie renouvelable, à proprement parler
30:21 On ne peut que transformer ou transférer de l’énergie ; différents types d’énergie
35:01 Notion d’esclave énergétique ; énergie corporelle
41:09 Quelle quantité de matière faut-il avoir pour disposer d’un kilowattheure d’énergie ?
48:57 L’incompatibilité entre nos modes de vie et les ressources énergétiques à l’avenir

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Comment la physique quantique est-elle née ? 1/6

Comment la physique quantique est-elle née ? 1/6

2:26 Anecdote (Laurent Schwartz)
3:38 Le problème du corps noir
5:53 Max Planck : sa constante, son refus de l’interprétation de l’entropie par Boltzmann
8:21 Problème de la flèche du temps : irréversibilité des phénomènes
10:40 Qu’est-ce qu’un corps noir ? Interaction lumière – matière
12:12 Analogie : équipartition de l’énergie dans un gaz, remarque sur le rôle des collisions
17:26 Dépendance en température du spectre du corps noir
19:41 Historique du corps noir (Kirchhoff, Stefan, Wien, Rayleigh, Jeans)
23:02 Catastrophe ultraviolette ; origine de l’expression
25:17 Position de Planck dans le débat énergétistes – atomistes
26:59 Acte de désespoir de Planck : introduction d’une nouvelle constante, quantification de l’énergie E=h*nu (1900)
30:56 Exemple de corps noir : le Soleil
33:02 Efficacité de la formule de Planck, rayonnement cosmologique
35:10 Explication de la formule de Planck, modes dans une cavité, analogie avec un piano ; quanta d’énergie
40:48 Conséquences de l’hypothèse des quanta, résolution de la catastrophe ultraviolette
44:26 Einstein, l’inventeur des quanta

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Les Tactiques de Chronos

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Le temps est une “chose” introuvable dont l’existence ne fait aucun doute. Une “chose” dont tout le monde parle mais que personne n’a jamais vue. Nous voyons, entendons, touchons, goûtons dans le temps, mais non le temps lui-même. Contre toute attente, Chronos est un planqué, un caméléon qu’il faut débusquer sous nos habitudes de langage et de perception. Pour le déjouer, il va falloir l’effeuiller peu à peu, le déshabiller, le distinguer de ses effets les plus sensibles : la durée, la mémoire, le mouvement, le devenir, la vitesse, la répétition… Parce que les horloges ne mesurent pas forcément du temps. Parce que le temps est toujours là alors qu’on dit qu’il s’écoule. Et qu’il existe indépendamment de ce qui survient, se transforme, vieillit et meurt. Aujourd’hui, le regard le plus audacieux et le plus déconcertant sur le temps, c’est la physique qui le porte. De Galilée à Einstein, puis de l’antimatière aux supercordes, elle n’a cessé d’approfondir la question jusqu’à ouvrir des perspectives qui donnent le vertige : le temps a-t-il précédé l’Univers ? Comment s’est-il mis en route ? Pourrait-il inverser son cours ? l’interrompre puis le reprendre ? Existerait-il plusieurs temps en même temps ? Au bout du compte, le temps pourrait ne plus du tout se ressembler.

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