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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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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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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Peut-on voyager dans le temps ?

1:16 Que veut dire « voyager dans le temps » ?
5:37 Pourquoi la machine à remonter dans le temps n’existe-t-elle toujours pas ?
7:48 Les voyages dans le temps en science-fiction (Wells, Sprague de Camp, Kuttner et Moore, Grimwood, Benford, Anderson)
15:12 Le LHC peut-il remonter dans le temps ? Non ! L’invariance des lois physiques dans le temps et l’évolution des conditions physiques
21:01 Une remarque : deux temps distincts dans les histoires de voyages dans le temps (Alain)
24:14 Les théories physiques et notre façon de dire le temps
27:01 Découvertes philosophiques négatives dans le cas du temps ; la réversibilité des lois physiques
32:40 Le cours du temps et la flèche du temps
34:02 L’œuvre de Roman Opalka, ou la matérialisation du cours du temps en peinture
37:49 Le débat Newton (Clarke) – Leibniz : substantialisme vs relationnalisme ; son écho aujourd’hui
43:12 La métaphore du fleuve et ses « a priori clandestins »
45:29 La vitesse du temps, une absurdité ! Exemple du paradoxe des jumeaux de Langevin
53:55 L’ordre des phénomènes est-il lié au sujet qui les observe ou aux phénomènes eux-mêmes ? (Kant, Critique de la Raison pure)
57:00 Le principe de causalité et le choix d’un temps linéaire en physique
1:01:12 En relativité restreinte, la simultanéité n’est plus absolue
1:05:18 Le rayonnement cosmique, l’équation de Dirac et la prédiction de l’antimatière
1:11:53 Nous émettons en permanence des antiparticules, preuve que les voyages dans le temps sont impossibles !

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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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Le temps est-il un cas de conscience ?

2:00 Rencontre entre Einstein et Bergson (avril 1922) ; temps physique et temps psychologique ? (Valéry)
4:16 Comment l’idée de temps physique a-t-elle pu émerger ? La réponse de Bergson
9:22 Les thèses idéalistes en philosophie : Kant
11:16 Paradoxe de l’ancestralité pour les théories qui affirment que le temps a besoin de la conscience pour passer
12:45 Comment savons-nous ce que nous savons, en particulier à propos du temps ? Théorie de la connaissance et perception de la réalité (Hegel)
18:05 Les médiations entre le sujet et l’objet : différentes positions philosophiques
18:53 Le sujet plaque-t-il ses structures cognitives sur le monde ? (Changeux)
22:59 Comment représente-t-on le temps ? La métaphore du fleuve, remarques de Kant
26:52 D’où vient que le temps passe ? Sommes-nous le moteur du temps ? La thèse de l’univers bloc
29:54 Comment du successif, du continu, peut-il être engendré par du juxtaposé ? (Bergson) La perception de l’instant présent et de la durée, référence à la musique (Husserl), la capacité intégrative de la conscience (Descartes)
37:57 Double opération de la conscience pour percevoir le passage du temps
39:40 Le cours du temps dépend-il de la conscience ? Le paradoxe de la singularité et de la banalité du présent
44:20 Quel est le statut de l’instant présent par rapport à la conscience ? L’ambivalence du langage, entre objectivité et subjectivité (McTaggart), systèmes philosophiques associés
53:57 Et la physique, dans tout ça ? Le problème du « maintenant »
55:06 Rencontre entre Einstein et Carnap à Princeton (1954)
58:46 La physique pourra-t-elle résoudre le problème du « maintenant » ?

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L’origine de l’univers est-elle pensable ?

0:32 Deux problèmes fondamentaux pour les physiciens
5:39 Notions de relativité générale (publiée par Einstein en 1915)
7:15 Le statut de l’univers au XXe siècle et la naissance de la cosmologie
9:48 L’observation par Hubble du déplacement des galaxies et l’expansion de l’univers
13:01 L’extrapolation jusqu’à la singularité initiale ; l’origine de l’expression « Big bang »
16:10 L’origine de l’univers et la religion : anecdote avec Jean-Paul II et Stephen Hawking
18:06 Le big bang correspond-il vraiment à la création de l’univers ?
19:49 Limitations de la relativité générale à décrire l’origine de l’univers
21:40 Le mur de Planck
24:03 La Théorie du Tout ; la théorie des supercordes
26:55 La prédiction de la gravitation à partir des principes de la théorie des cordes
28:34 Impuissance de la théorie des cordes à décrire l’univers primordial
29:45 Prédiction de la théorie des cordes : la température dans l’univers n’est jamais infinie ; conséquence sur la singularité initiale
30:55 Par quoi est remplacé l’instant 0 ?
32:52 Théorie de la gravité quantique à boucles (Ashtekar, Rovelli) et ses prédictions sur l’origine de l’univers
35:51 Ce que l’on peut dire sur l’origine de l’univers
40:41 Peut-on penser la transition entre le néant et l’être ?
44:22 L’origine est un achèvement !
46:36 L’aporie sur l’origine de l’univers
48:15 Les mauvais discours sur la question de l’origine

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Les voyages dans le temps dans la littérature de science-fiction

H.G. Wells, dans La Machine à explorer le temps (1895) :

Wells, un précurseur de la relativité ?


Wells

Il y a en réalité quatre dimensions : trois que nous appelons les trois plans de l’Espace, et une quatrième : le Temps. On tend cependant à établir une distinction factice entre les trois premières dimensions et la dernière, parce qu’il se trouve que nous ne prenons conscience de ce qui nous entoure que par intermittences, tandis que le temps s’écoule, du passé vers l’avenir, depuis le commencement jusqu’à la fin de votre vie.
[...] Voici ce que signifie réellement la Quatrième Dimension ; beaucoup de gens en parlent sans savoir ce qu’ils disent. Ce n’est qu’une autre manière d’envisager le Temps. Il n’y a aucune différence entre le Temps, Quatrième Dimension, et l’une quelconque des trois dimensions de l’Espace sinon que notre conscience se meut avec elle.
[...] Mais, dit le Docteur en regardant fixement brûler la houille, si le Temps n’est réellement qu’une quatrième dimension de l’Espace, pourquoi l’a-t-on considéré et le considère-t-on encore comme différent ? Et pourquoi ne pouvons-nous pas nous mouvoir çà et là dans le Temps, comme nous nous mouvons çà et là dans les autres dimensions de l’Espace ?
[...] Il [l'homme civilisé] peut s’élever dans un ballon en dépit de la gravitation, et pourquoi ne pourrait-il espérer que finalement il lui sera permis d’arrêter ou d’accélérer son impulsion au long de la dimension du Temps, ou même de se retourner et de voyager dans l’autre sens ?

Extrait de La Machine à explorer le temps, chapitre 1

Le philosophe Alain, critiquant le roman de Wells La Machine à explorer le temps, en vient à soulever des problèmes inhérents aux voyages dans le temps - revoir à ce propos dans la vidéo ci-dessus à 21:01.

Les incohérences liées aux voyages dans le temps


Alain

“Cette fic­tion part d’une idée d’algèbre pure, d’après laquelle le temps est une autre dimen­sion, de même genre que la lon­gueur, la lar­geur et la pro­fon­deur […] II y a donc deux fic­tions en une. La pre­mière est celle de la Belle au bois dor­mant. Je reste cent ans ou mille ans sans vieillir ; alors, me réveillant, je vois l’avenir. Mais je ne puis reve­nir pour le racon­ter à ceux d’il y a mille ans qui sont res­tés sous la loi com­mune. La seconde fic­tion est que l’observateur qui a conduit la machine revient au temps d’où il est parti, retrouve ses amis, et retrouve 1’univers comme l’univers était au départ […] il faut donc qu’il existe en même temps des états de l’univers en des temps dif­fé­rents, ce qui ne va plus du tout. Je ne réfute pas ce roman, qui est beau, mais je tire un peu au clair, il me semble, cette condi­tion du temps, qui est que toutes les choses le par­courent ensemble et du même pas”

Extraits des Pro­pos d'Alain (1923)

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Test mobile

0:09 Innovation et Rolling Stones
0:54 Petite expérience de pensée pour commencer
3:42 Anecdote : interview de Jean Rochefort dans TGV Magazine
4:35 Sens de la phrase : « On n’arrête pas le progrès »
6:43 Ambivalence des rapports entre nous et la science 
10:42 Deux courants de pensée : désir de véracité et désir de vérité
12:47 Origine et signification de l’idée de progrès ; citation de Kant
16:14 Qu’est devenue l’idée de progrès aujourd’hui ?
20:14 Croire au progrès, c’est se mettre en crise ; l’angoisse d’un futur incertain
23:09 Un événement crucial : le retournement des poussettes
24:47 Le sentiment d’être dépassé par la science : la honte prométhéenne (Günther Anders)
27:18 Le manque de contrôle sur les conséquences des innovations ; exemple de la naissance d’Internet
30:08 Signification du mot « progrès »
34:05 Conflits de valeurs : comment choisir les bonnes innovations ? Les questions éthiques
37:51 Comment moderniser l’idée de progrès ? Les symboles de l’idée de progrès
40:16 L’idée de progrès est-elle morte ?

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La gravitation quantique à boucles

Carlo Rovelli

Rovelli

Physicien et historien des sciences, Carlo Rovelli est l’un des pères fondateurs de la théorie de la gravitation quantique à boucles, qui vise à établir un cadre formel permettant de décrire la force gravitationnelle à très petite échelle, et qui opère une refonte complète des concepts d’espace et de temps. Il dirige le groupe de recherche en gravité quantique au Centre de physique théorique de Marseille-Luminy.

Un extrait de son ouvrage Sept brèves leçons de physique, paru aux éditions Odile Jacob, extrait qui présente les grandes idées de la théorie de la gravitation quantique à boucles et qui explique en particulier comment cette théorie décrit le temps.

La gravitation quantique à boucles


Rovelli

Un axe de recherche majeur centré sur la tentative de résoudre le problème […] est la gravité quantique « à boucles », développée par une patrouille de chercheurs disséminés dans plusieurs pays du monde, dont la France est un des premiers. La gravité quantique à boucles cherche à combiner la relativité générale et la mécanique quantique directement, sans rien y ajouter. C’est une tentative prudente car elle n’utilise pas d’autres hypothèses que ces deux théories mêmes, opportunément réécrites jusqu’à les rendre compatibles. Mais ses conséquences sont radicales : une modification profonde de la structure de la réalité.
L’idée est simple. La relativité générale nous a appris que l’espace n’est pas une boîte inerte, mais quelque chose de dynamique : un champ, une espèce d’immense mollusque mouvant dans lequel nous sommes plongés, qui peut se comprimer et se tordre. La mécanique quantique, d’autre part, nous apprend que chaque champ est fait de quanta : il a une structure fine granulaire. Il s’ensuit que l’espace physique est lui aussi « fait de quanta ».
La prédiction centrale de la théorie des boucles est donc que l’espace physique n’est pas continu, il n’est pas divisible à l’infini, il est formé de grains, d’ « atomes d’espace ». Ces grains sont très petits : un milliard de milliards de fois plus petits que le plus petit des noyaux atomiques. Des millions de milliards de fois plus petits que la plus petite distance qu’arrivent à sonder nos instruments les plus puissants, comme le grand accélérateur de particules de Genève.
La théorie décrit ces atomes d’espace de façon mathématique et fixe les équations qui déterminent leur évolution. On les appelle boucles, ou anneaux, parce que chaque atome d’espace n’est pas isolé, mais relié à d’autres, formant un réseau de relations qui tisse la trame de l’espace physique comme des anneaux de fer tissent une cotte de mailles.
Où se trouvent ces quanta d’espace ? Nulle part. Ils ne sont pas dans l’espace, puisqu’ils constituent eux-mêmes l’espace. L’espace est créé par l’interaction mutuelle des quanta de gravité individuels. Encore une fois, le monde semble être relation avant d’être un ensemble d’objets.
Mais c’est la deuxième conséquence de la théorie qui est la plus extrême. De même que disparaît l’idée de l’espace continu qui contient les choses, de même disparaît l’idée d’un « temps » continu élémentaire et primitif qui s’écoule indépendamment des choses. Les équations qui décrivent des grains d’espace et de matière ne comportent plus la variable temps.
Cela ne signifie pas que tout est immobile et qu’il n’existe pas de changement. Au contraire, cela signifie que le changement est partout, mais que les processus élémentaires ne peuvent pas être ordonnés dans une succession d’instants commune. A la très petite échelle des quanta d’espace, la danse de la nature ne s'effectue pas au rythme de la baguette d'un seul chef d'orchestre, d'un seul temps : chaque processus danse indépendamment de ses voisins, à son propre rythme. L’écoulement du temps est interne au monde, il naît dans le monde même, à partir des relations entre des événements quantiques qui sont le monde et qui sont eux-mêmes la source du temps.
Le monde que décrit cette théorie s’éloigne encore plus du monde qui nous est familier. Il n’y a plus d’espace « contenant » le monde, et il n’y a plus de temps « au cours duquel » ont lieu les événements. Il n’y a que des processus élémentaires où des quanta de matière interagissent continuellement.

Extrait de Sept brèves leçons de physique

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Avec l’aimable contribution de…

Luc Blanchet

Blanchet

Luc Blanchet est un spécialiste reconnu de la théorie de la relativité générale. Il a été chargé de recherches au Département d’Astrophysique Relativiste et de Cosmologie (DARC) à l’Observatoire de Meudon, et est depuis 2008 Directeur de Recherche de 1ère classe au Groupe de Gravitation et Cosmologie (GReCO) à l’Institut d’Astrophysique de Paris

Contributions :

  • Un cours de relativité générale sous forme de polycopié : idéal pour ceux qui souhaitent découvrir plus en détail les concepts de la théorie, et pour ceux qui veulent se familiariser avec son formalisme mathématique.

    Cours de relativité générale
Thibault Damour

Damour

Thibault Damour est professeur de physique théorique à l’Institut des hautes études scientifiques (IHES) et membre de l’Académie des sciences. Il est reconnu pour ses travaux en cosmologie sur les trous noirs, les pulsars et les ondes gravitationnelles. Il a notamment reçu la prestigieuse médaille Einstein, en 1996.

Contribution :

  • Un extrait de la bande dessinée Le Mystère du monde quantique (2016) parue chez Dargaud, qu’il a co-écrite avec Mathieu Burniat. Aux côtés de Bob et de son fidèle chien Rick, partez à la découverte du monde quantique !

    Le Mystère du monde quantique
Jean Eisenstaedt

Eisenstaedt

Jean Eisenstaedt est directeur de recherche émérite à l’Observatoire de Paris. Historien de la physique, il est notamment célèbre pour ses travaux sur la relativité générale, dont il est un spécialiste reconnu.

Contributions :

Franck Laloë

Laloe

Spécialiste de la mécanique quantique, Franck Laloë est chercheur au CNRS et membre du prestigieux laboratoire Kastler-Brossel. Il est notamment à l’origine de HAL, plateforme d’archive ouverte en ligne.

Contributions :

  • Un polycopié de mécanique quantique (sans gros calculs) dont voici le sommaire :

    Sommaire


    Comprenons-nous vraiment la mécanique quantique ?

    1. Introduction, historique
    1.1 Trois étapes
    1.1.1 La « préhistoire »
    1.1.2 La période ondulatoire
    1.1.3 L’école de Copenhague
    1.2 Le statut du vecteur d’état

    2. Des difficultés, des paradoxes
    2.1 La récurrence infinie de Von Neumann
    2.2 L’ami de Wigner, le chat de Schrödinger
    2.3 De mauvais arguments

    3. Einstein, Podolsky et Rosen
    3.1 Des haricots et des gènes
    3.2 Le théorème EPR

    4. Bell, GHZ, Hardy
    4.1 Inégalités de Bell
    4.1.1 Démonstration
    4.1.2 Généralité du théorème
    4.2 Egalités de GHZ
    4.3 Impossibilités de Hardy

    5. Où en sommes-nous ?
    5.1 Les failles
    5.2 La localité, la contrafactualité
    5.3 Téléportation et cryptographie quantiques
    5.4 Les états « par tout ou rien », la décohérence
    5.4.1 Les états par tout ou rien
    5.4.2 La décohérence
    5.5 Les alternatives
    5.5.1 Les variables supplémentaires
    5.5.2 Evacuation du postulat de réduction du paquet d’onde
    5.5.3 Histoires décohérentes

    Appendices
    I. Une tentative de construction d’une théorie quantique « séparable » (théorie non déterministe mais locale)
    II. Démonstrations de relations
    III. Calcul de la probabilité maximale pour un état de Hardy

  • Un autre polycopié de mécanique quantique (en anglais), plus complet que le précédent et qui présente notamment les différentes interprétations de la physique quantique

Ces deux documents PDF sont des versions préliminaires du livre Comprenons-nous vraiment la mécanique quantique ?, idéal pour ceux qui souhaitent approfondir le sujet et comprendre le formalisme mathématique de la mécanique quantique.

Dominique Lecourt

Lecourt

Agrégé de philosophie, Dominique Lecourt est professeur de philosophie à l’université Paris Diderot et directeur général de l’Institut Diderot. Il est l’auteur de nombreux ouvrages de réflexion sur la science et son impact sur la société.

Contribution :

Jean-Marc Lévy-Leblond

Levy-Leblond

Jean-Marc Lévy-Leblond est professeur émérite à l’université de Nice. Il dirige la revue Alliage qu’il a lui-même fondée ainsi que la collection « Science ouverte » au Seuil. Spécialiste de physique et d’épistémologie, il aime surtout se définir comme « critique de science » et a écrit de nombreux essais dans ce sens.

Contribution :

  • un texte de réflexion sur les rapports entre science et langage intitulé :

    La science au défi de la langue

    où il réfute les idées de langage propre à la science et de langue parfaitement adaptée à la science (en particulier l’anglais), et où il souligne la nécessité actuelle d’une réflexion critique sur le langage scientifique.

Jean-Michel Raimond

raimond

Jean-Michel Raimond est professeur de physique à l’Université Pierre et Marie Curie et directeur du département de physique de l’ENS au LKB. Ses travaux portent essentiellement sur l’électrodynamique quantique en cavité et les puces à atomes supraconductrices.

Contribution :

Hubert Reeves

Reeves

Passionné d’astrophysique, Hubert Reeves s’est fait connaître du grand public dès les années 70 grâce à ses nombreux ouvrages de vulgarisation scientifique. Egalement militant écologiste, il est actuellement le président d’honneur de l’association « Humanité et Biodiversité ».

Contribution :

  • De l’histoire de l’univers à l’histoire de l’homme : l’homme va-t-il gâcher la belle histoire de l’apparition de la vie sur terre en courant à sa propre perte, maintenant qu’il domine et dégrade la nature ? Voici la vision du monde et de l’humanité d’Hubert Reeves dans ce texte intitulé :

    L’avenir de la vie sur terre
Carlo Rovelli

Rovelli

Physicien et historien des sciences, Carlo Rovelli est l’un des pères fondateurs de la théorie de la gravitation quantique à boucles, qui vise à établir un cadre formel permettant de décrire la force gravitationnelle à très petite échelle, et qui opère une refonte complète des concepts d’espace et de temps. Il dirige le groupe de recherche en gravité quantique au Centre de physique théorique de Marseille-Luminy.

Contribution :

  • Un extrait de son ouvrage Sept brèves leçons de physique, paru aux éditions Odile Jacob, extrait qui présente les grandes idées de la théorie de la gravitation quantique à boucles et qui explique en particulier comment cette théorie décrit le temps.

    La gravitation quantique à boucles

    Rovelli

    Un axe de recherche majeur centré sur la tentative de résoudre le problème […] est la gravité quantique « à boucles », développée par une patrouille de chercheurs disséminés dans plusieurs pays du monde, dont la France est un des premiers.La gravité quantique à boucles cherche à combiner la relativité générale et la mécanique quantique directement, sans rien y ajouter. C’est une tentative prudente car elle n’utilise pas d’autres hypothèses que ces deux théories mêmes, opportunément réécrites jusqu’à les rendre compatibles. Mais ses conséquences sont radicales : une modification profonde de la structure de la réalité.
    L’idée est simple. La relativité générale nous a appris que l’espace n’est pas une boîte inerte, mais quelque chose de dynamique : un champ, une espèce d’immense mollusque mouvant dans lequel nous sommes plongés, qui peut se comprimer et se tordre. La mécanique quantique, d’autre part, nous apprend que chaque champ est fait de quanta : il a une structure fine granulaire. Il s’ensuit que l’espace physique est lui aussi « fait de quanta ».
    La prédiction centrale de la théorie des boucles est donc que l’espace physique n’est pas continu, il n’est pas divisible à l’infini, il est formé de grains, d’ « atomes d’espace ». Ces grains sont très petits : un milliard de milliards de fois plus petits que le plus petit des noyaux atomiques. Des millions de milliards de fois plus petits que la plus petite distance qu’arrivent à sonder nos instruments les plus puissants, comme le grand accélérateur de particules de Genève.
    La théorie décrit ces atomes d’espace de façon mathématique et fixe les équations qui déterminent leur évolution. On les appelle boucles, ou anneaux, parce que chaque atome d’espace n’est pas isolé, mais relié à d’autres, formant un réseau de relations qui tisse la trame de l’espace physique comme des anneaux de fer tissent une cotte de mailles.
    Où se trouvent ces quanta d’espace ? Nulle part. Ils ne sont pas dans l’espace, puisqu’ils constituent eux-mêmes l’espace. L’espace est créé par l’interaction mutuelle des quanta de gravité individuels. Encore une fois, le monde semble être relation avant d’être un ensemble d’objets.
    Mais c’est la deuxième conséquence de la théorie qui est la plus extrême. De même que disparaît l’idée de l’espace continu qui contient les choses, de même disparaît l’idée d’un « temps » continu élémentaire et primitif qui s’écoule indépendamment des choses. Les équations qui décrivent des grains d’espace et de matière ne comportent plus la variable temps.
    Cela ne signifie pas que tout est immobile et qu’il n’existe pas de changement. Au contraire, cela signifie que le changement est partout, mais que les processus élémentaires ne peuvent pas être ordonnés dans une succession d’instants commune. A la très petite échelle des quanta d’espace, la danse de la nature ne s'effectue pas au rythme de la baguette d'un seul chef d'orchestre, d'un seul temps : chaque processus danse indépendamment de ses voisins, à son propre rythme. L’écoulement du temps est interne au monde, il naît dans le monde même, à partir des relations entre des événements quantiques qui sont le monde et qui sont eux-mêmes la source du temps.

    Extrait de Sept brèves leçons de physique

Cédric Villani

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Mathématicien lauréat de la prestigieuse médaille Fields en 2010, Cédric Villani est directeur de l'Institut Henri Poincaré (IHES) et professeur à l'Université de Lyon. Ses travaux portent essentiellement sur les équations d'évolution, la mécanique des fluides, la mécanique statistique et la théorie des probabilités. Il est également l'auteur d'ouvrages destinés au grand public, comme Théorème vivant paru en 2012.

Contribution :

  • Un extrait de la bande dessinée :
    Les Rêveurs lunaires

    qui raconte l'épisode de Farm Hall, cette maison mise sur écoute par les Alliés après la guerre afin de savoir où en étaient les Allemands dans leurs recherches sur la bombe atomique...
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Quel temps font-ils ?

En dépit de sa familiarité, la notion de temps suscite de grandes difficultés, de plus en plus nombreuses à mesure que l’on tente de l’analyser. Par exemple, il est très difficile de définir le temps. Pourtant, les physiciens sont parvenus à faire du temps un concept opératoire.

Découvrez le temps sous toutes ses facettes dans ce film haut en couleurs réalisé par Hervé Lièvre et écrit par Etienne Klein et Marc Lachièze-Rey !

0:39 Entre passé et futur
7:32 L’élimination du temps
11:38 Le temps mécanique
13:33 Le temps des causes
16:00 Le temps de la chaleur
26:11 Le monde de l’improbable
29:42 Vers l’équilibre
32:12 L’illusion du temps
33:04 L’espace-temps
37:16 Le temps des particules
43:24 Le temps déformé
47:15 Le temps cosmique
49:35 Du monde de Newton au monde quantique
54:29 Le passé n’est pas futur
1:00:25 Entre le temps et l’éternité

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Ils ont donné leur vision du temps physique

Newton, dans ses Principes mathématiques de la philosophie naturelle (1687)

Newton et la conception d'un temps absolu


newton

Je viens de faire voir le sens que je donne dans cet Ouvrage à des termes qui ne sont pas communément usités. Quant à ceux de temps, d’espace, de lieu et de mouvement, ils sont connus de tout le monde ; mais il faut remarquer que pour n’avoir considéré ces quantités que par leurs relations à des choses sensibles, on est tombé dans plusieurs erreurs.
Pour les éviter, il faut distinguer le temps, l’espace, le lieu, et le mouvement, en absolus et relatifs, vrais et apparents, mathématiques et vulgaires.
I. Le temps absolu, vrai et mathématique, sans relation à rien d’extérieur, coule uniformément, et s’appelle durée. Le temps relatif, apparent et vulgaire, est cette mesure sensible et externe d’une partie de durée quelconque (égale ou inégale) prise du mouvement : telles sont les mesures d’heures, de jours, de mois, et c’est ce dont on se sert ordinairement à la place du temps vrai.[...]
Il est très possible qu’il n’y ait point de mouvement parfaitement égal, qui puisse servir de mesure exacte du temps ; car tous les mouvements peuvent être accélérés et retardés, mais le temps absolu doit toujours couler de la même manière.
La durée ou la persévérance des choses est donc la même, soit que les mouvements soient prompts, soit qu’ils soient lents, et elle serait encore la même, quand il n’y aurait aucun mouvement, ainsi il faut bien distinguer le temps de ses mesures sensibles

Extrait des Principes mathématiques de la Philosophie naturelle (dans la version d'Emilie du Châtelet de 1759)

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Ils ont parlé du temps vécu

IVe-Ve siècle

Saint-Augustin

Le temps et l'esprit selon Saint Augustin


Saint-Augustin

XX. Or, ce qui devient évident et clair, c’est que le futur et le passé ne sont point ; et, rigoureusement, on ne saurait admettre ces trois temps : passé, présent et futur ; mais peut-être dira-t-on avec vérité : Il y a trois temps, le présent du passé, le présent du présent et le présent de l’avenir. Car ce triple mode de présence existe dans l’esprit ; je ne le vois pas ailleurs. Le présent du passé, c’est la mémoire ; le présent du présent, c’est l’attention actuelle ; le présent de l’avenir, c’est son attente. Si l’on m’accorde de l’entendre ainsi, je vois et je confesse trois temps ; et que l’on dise encore, par un abus de l’usage : Il y a trois temps, le passé, le présent et l’avenir ; qu’on le dise, peu m’importe ; je ne m’y oppose pas : j’y consens, pourvu qu’on entende ce qu’on dit, et que l’on ne pense point que l’avenir soit déjà, que le passé soit encore. Nous avons bien peu de locutions justes, beaucoup d’inexactes ; mais on ne laisse pas d’en comprendre l’intention.

Extrait des Confessions, Livre 11, chapitre 20

XVIIe siècle

Pascal

Nous ne nous tenons jamais au temps présent


Pascal

Nous ne nous tenons jamais au temps présent. Nous anticipons l’avenir comme trop lent à venir, comme pour hâter son cours, ou nous rappelons le passé pour l’arrêter comme trop prompt, si imprudents que nous errons dans les temps qui ne sont point nôtres et ne pensons point au seul qui nous appartient, et si vains que nous songeons à ceux qui ne sont rien, et échappons sans réflexion le seul qui subsiste. C’est que le présent d’ordinaire nous blesse. Nous le cachons à notre vue parce qu’il nous afflige, et s’il nous est agréable nous regrettons de le voir échapper. Nous tâchons de le soutenir par l’avenir et pensons à disposer les choses qui ne sont pas en notre puissance pour un temps où nous n’avons aucune assurance d’arriver.
Que chacun examine ses pensées, il les trouvera toutes occupées au passé ou à l’avenir. Nous ne pensons presque point au présent, et si nous y pensons, ce n’est que pour en prendre la lumière pour disposer de l’avenir. Le présent n’est jamais notre fin. Le passé et le présent sont nos moyens, le seul avenir est notre fin. Ainsi nous ne vivons jamais, mais nous espérons de vivre, et nous disposant toujours à être heureux, il est inévitable que nous ne le soyons jamais.

Pensée de Pascal (1623 - 1662)

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Poèmes

Guillaume de Lorris

Le Roman de la Rose (1230-1235)


[...]
Le temps qui s'en va nuit et jour
Sans repos prendre et sans séjour,
Et dont la course est si rapide,
Qu'il semble à notre esprit stupide
Demeurer toujours en un point,
Mais qui ne s'y arrête point,
Et qui si promptement expire
Que nul homme ne saurait dire
Tout au juste le temps présent ;
S'il le demande au clerc lisant,
Avant d'avoir dit sa pensée
Grande part en est déjà passée :
Le temps qui ne peut séjourner,
Mais va toujours sans retourner
Comme l'eau qui s'écoule toute
Sans qu'il en retourne une goutte,
Le temps vers qui rien ne saurait durer,
Si dur fût-il, même le fer,
Qui ronge tout et décompose,
Le temps qui change toute chose,
Qui tout fait croître et tout nourrit
Et qui tout use et tout pourrit,
Le temps qui vieillit notre père,
Les rois et les grands de la terre,
Comme tous il nous vieillira,
Ou la mort nous devancera
[...]

Extrait du poème "Vieillesse" dans Le Roman de la Rose (1230-1235)

Pierre de Ronsard

Sonnet à Marie (1555)


Je vous envoie un bouquet, que ma main
Vient de trier de ces fleurs épanies,
Qui ne les eut à ces vêpres cueillies,
Tombées à terre elles fussent demain.

Cela vous soit un exemple certain,
Que vos beautés, bien qu'elles soient fleuries,
En peu de temps, seront toutes flétries,
Et, comme fleurs, périront tout soudain.

Le temps s'en va, le temps s'en va ma Dame,
Las ! le temps non, mais nous nous en allons,
Et tôt serons étendus sous la lame,

Et des amours, desquelles nous parlons
Quand serons morts, n'en sera plus nouvelle :
Donc, aimez-moi, cependant qu'êtes belle.

Extrait de Continuation des Amours (1555)

François-René de Chateaubriand

Nous verrons (1810)


Le passé n’est rien dans la vie,
Et le présent est moins encor :
C’est à l’avenir qu’on se fie
Pour nous donner joie et trésor.
Tout mortel dans ses voeux devance
Cet avenir où nous courons ;
Le bonheur est en espérance,
On vit, en disant : Nous verrons.

Mais cet avenir plein de charmes,
Qu’est-il lorsqu’il est arrivé ?
C’est le présent qui de nos larmes
Matin et soir est abreuvé !
Aussitôt que s’ouvre la scène
Qu’avec ardeur nous désirons,
On bâille, on la regarde à peine ;
On voit, en disant : Nous verrons.

Ce vieillard penche vers la terre ;
Il touche à ses derniers instants :
Y pense-t-il ? Non ; il espère
Vivre encor soixante et dix ans.
Un docteur, fort d’expérience,
Veut lui prouver que nous mourons :
Le vieillard rit de la sentence,
Et meurt en disant : Nous verrons.

Valère et Damis n’ont qu’une âme ;
C’est le modèle des amis.
Valère en un malheur réclame
La bourse et les soins de Damis :
» Je viens à vous, ami sincère,
Ou ce soir au fond des prisons…
– Quoi ! ce soir même ? – Oui ! – Cher Valère,
Revenez demain : Nous verrons. «

Gare ! faites place aux carrosses
Où s’enfle l’orgueilleux manant
Qui jadis conduisait deux rosses
A trente sous, pour le passant.
Le peuple écrasé par la roue
Maudit l’enfant des Porcherons ;
Moi, du prince évitant la boue,
Je me range, et dis : Nous verrons.

Nous verrons est un mot magique
Qui sert dans tous les cas fâcheux :
Nous verrons, dit le politique ;
Nous verrons, dit le malheureux.
Les grands hommes de nos gazettes,
Les rois du jour, les fanfarons,
Les faux amis et les coquettes,
Tout cela vous dit : Nous verrons.

Extrait des Poésies diverses (1810)

Alphonse de Lamartine

Souvenir (1820)


En vain le jour succède au jour,
Ils glissent sans laisser de trace ;
Dans mon âme rien ne t’efface,
Ô dernier songe de l’amour !

Je vois mes rapides années
S’accumuler derrière moi,
Comme le chêne autour de soi
Voit tomber ses feuilles fanées.

Mon front est blanchi par le temps ;
Mon sang refroidi coule à peine,
Semblable à cette onde qu’enchaîne
Le souffle glacé des autans.

Mais ta jeune et brillante image,
Que le regret vient embellir,
Dans mon sein ne saurait vieillir
Comme l’âme, elle n’a point d’âge.
[...]

Extrait des Méditations poétiques (1820)

Arthur Rimbaud

Le Bateau ivre (1871)


Comme je descendais des Fleuves impassibles,
Je ne me sentis plus guidé par les haleurs :
Des Peaux-Rouges criards les avaient pris pour cibles,
Les ayant cloués nus aux poteaux de couleurs.

J'étais insoucieux de tous les équipages,
Porteur de blés flamands ou de cotons anglais.
Quand avec mes haleurs ont fini ces tapages,
Les Fleuves m'ont laissé descendre où je voulais.

Dans les clapotements furieux des marées,
Moi, l'autre hiver, plus sourd que les cerveaux d'enfants,
Je courus ! Et les Péninsules démarrées
N'ont pas subi tohu-bohus plus triomphants.

La tempête a béni mes éveils maritimes.
Plus léger qu'un bouchon j'ai dansé sur les flots
Qu'on appelle rouleurs éternels de victimes,
Dix nuits, sans regretter l'oeil niais des falots !

Plus douce qu'aux enfants la chair des pommes sûres,
L'eau verte pénétra ma coque de sapin
Et des taches de vins bleus et des vomissures
Me lava, dispersant gouvernail et grappin.

Et dès lors, je me suis baigné dans le Poème
De la Mer, infusé d'astres, et lactescent,
Dévorant les azurs verts ; où, flottaison blême
Et ravie, un noyé pensif parfois descend ;

Où, teignant tout à coup les bleuités, délires
Et rhythmes lents sous les rutilements du jour,
Plus fortes que l'alcool, plus vastes que nos lyres,
Fermentent les rousseurs amères de l'amour !

Je sais les cieux crevant en éclairs, et les trombes
Et les ressacs et les courants : je sais le soir,
L'Aube exaltée ainsi qu'un peuple de colombes,
Et j'ai vu quelquefois ce que l'homme a cru voir !

J'ai vu le soleil bas, taché d'horreurs mystiques,
Illuminant de longs figements violets,
Pareils à des acteurs de drames très antiques
Les flots roulant au loin leurs frissons de volets !

J'ai rêvé la nuit verte aux neiges éblouies,
Baiser montant aux yeux des mers avec lenteurs,
La circulation des sèves inouïes,
Et l'éveil jaune et bleu des phosphores chanteurs !

J'ai suivi, des mois pleins, pareille aux vacheries
Hystériques, la houle à l'assaut des récifs,
Sans songer que les pieds lumineux des Maries
Pussent forcer le mufle aux Océans poussifs !

J'ai heurté, savez-vous, d'incroyables Florides
Mêlant aux fleurs des yeux de panthères à peaux
D'hommes ! Des arcs-en-ciel tendus comme des brides
Sous l'horizon des mers, à de glauques troupeaux !

J'ai vu fermenter les marais énormes, nasses
Où pourrit dans les joncs tout un Léviathan !
Des écroulements d'eaux au milieu des bonaces,
Et les lointains vers les gouffres cataractant !

Glaciers, soleils d'argent, flots nacreux, cieux de braises !
Échouages hideux au fond des golfes bruns
Où les serpents géants dévorés des punaises
Choient, des arbres tordus, avec de noirs parfums !

J'aurais voulu montrer aux enfants ces dorades
Du flot bleu, ces poissons d'or, ces poissons chantants.
- Des écumes de fleurs ont bercé mes dérades
Et d'ineffables vents m'ont ailé par instants.

Parfois, martyr lassé des pôles et des zones,
La mer dont le sanglot faisait mon roulis doux
Montait vers moi ses fleurs d'ombre aux ventouses jaunes
Et je restais, ainsi qu'une femme à genoux...

Presque île, ballottant sur mes bords les querelles
Et les fientes d'oiseaux clabaudeurs aux yeux blonds.
Et je voguais, lorsqu'à travers mes liens frêles
Des noyés descendaient dormir, à reculons !

Or moi, bateau perdu sous les cheveux des anses,
Jeté par l'ouragan dans l'éther sans oiseau,
Moi dont les Monitors et les voiliers des Hanses
N'auraient pas repêché la carcasse ivre d'eau ;

Libre, fumant, monté de brumes violettes,
Moi qui trouais le ciel rougeoyant comme un mur
Qui porte, confiture exquise aux bons poètes,
Des lichens de soleil et des morves d'azur ;

Qui courais, taché de lunules électriques,
Planche folle, escorté des hippocampes noirs,
Quand les juillets faisaient crouler à coups de triques
Les cieux ultramarins aux ardents entonnoirs ;

Moi qui tremblais, sentant geindre à cinquante lieues
Le rut des Béhémots et les Maelstroms épais,
Fileur éternel des immobilités bleues,
Je regrette l'Europe aux anciens parapets !

J'ai vu des archipels sidéraux ! et des îles
Dont les cieux délirants sont ouverts au vogueur :
- Est-ce en ces nuits sans fonds que tu dors et t'exiles,
Million d'oiseaux d'or, ô future Vigueur ?

Mais, vrai, j'ai trop pleuré ! Les Aubes sont navrantes.
Toute lune est atroce et tout soleil amer :
L'âcre amour m'a gonflé de torpeurs enivrantes.
Ô que ma quille éclate ! Ô que j'aille à la mer !

Si je désire une eau d'Europe, c'est la flache
Noire et froide où vers le crépuscule embaumé
Un enfant accroupi plein de tristesse, lâche
Un bateau frêle comme un papillon de mai.

Je ne puis plus, baigné de vos langueurs, ô lames,
Enlever leur sillage aux porteurs de cotons,
Ni traverser l'orgueil des drapeaux et des flammes,
Ni nager sous les yeux horribles des pontons.

Arthur Rimbaud, 1871

Guillaume Apollinaire

Sous le pont Mirabeau (1913)


Sous le pont Mirabeau coule la Seine
Et nos amours
Faut-il qu’il m’en souvienne
La joie venait toujours après la peine.

Vienne la nuit sonne l’heure
Les jours s’en vont je demeure

Les mains dans les mains restons face à face
Tandis que sous
Le pont de nos bras passe
Des éternels regards l’onde si lasse

Vienne la nuit sonne l’heure
Les jours s’en vont je demeure

L’amour s’en va comme cette eau courante
L’amour s’en va
Comme la vie est lente
Et comme l’Espérance est violente

Vienne la nuit sonne l’heure
Les jours s’en vont je demeure

Passent les jours et passent les semaines
Ni temps passé
Ni les amours reviennent
Sous le pont Mirabeau coule la Seine

Vienne la nuit sonne l’heure
Les jours s’en vont je demeure

Extrait des Alcools (1913)

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Le pays qu’habitait Albert Einstein

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Albert Einstein, c’est l’audace intellectuelle alliée à une fraîcheur déconcertante, c’est l’imagination ardente soutenue par une obstination imperturbable. Mais comment approcher une façon de penser et de créer à nulle autre pareille ?
Étienne Klein est parti sur ses traces, il s’est attaché aux époques et aux villes où le destin d’Einstein a basculé : Aarau où, à seize ans, Einstein se demande ce qu’il se passerait s’il chevauchait un rayon de lumière ; Zurich, où il devient ingénieur en 1901 et se passionne pour la physique expérimentale ; Berne où, entre mars et septembre 1905, il publie cinq articles, dont celui sur la relativité restreinte qui révolutionnera les relations de l’espace et du temps, tout en travaillant à l’Office fédéral de la propriété intellectuelle ; Prague où, en 1912, il a l’idée que la lumière est déviée par la gravitation, esquissant ainsi la future théorie de la relativité générale. Puis Bruxelles, Anvers et, enfin, Le Coq-sur-Mer où, en 1933, Einstein se réfugie quelques mois avant de quitter l’Europe pour les États-Unis. Définitivement.
Albert Einstein (1879-1955), c’est une vie d’exils successifs, arrimée à la physique. C’est un art du questionnement fidèle à l’esprit d’enfance. C’est un mystère qu’Étienne Klein côtoie avec autant d’affection que d’admiration.

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Discours sur l’origine de l’Univers

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D’où vient l’univers ? Et d’où vient qu’il y a un univers ? Irrépressiblement, ces questions se posent à nous. Et dès qu’un discours prétend nous éclairer, nous tendons l’oreille, avides d’entendre l’écho du tout premier signal : les accélérateurs de particules vont bientôt nous révéler l’origine de l’univers en produisant des « big bang sous terre » ; les données recueillies par le satellite Planck nous dévoiler le « visage de Dieu » ; certains disent même qu’en vertu de la loi de la gravitation l’univers a pu se créer de lui-même, à partir de rien… Le grand dévoilement ne serait donc devenu qu’une affaire d’ultimes petits pas ? Rien n’est moins sûr… Car de quoi parle la physique quand elle parle d’« origine » ? Qu’est-ce que les théories actuelles sont réellement en mesure de nous révéler ? À bien les examiner, les perspectives que nous offre la cosmologie contemporaine sont plus vertigineuses encore que tout ce que nous avons imaginé : l’univers a-t-il jamais commencé ?

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De deux choses l’une : ou bien on postule l’existence d’un instant 0, et le problème est alors de savoir comment et « quand » le temps a pu émerger hors du temps ; ou bien on affirme que le temps n’a pas eu de commencement, mais on on doit alors le concevoir comme illimité, ce qui n’est pas plus satisfaisant. Tel est l’objet de la première antimonie kantienne, qui concerne aussi bien la finitude du temps que celle de l’espace.
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Qu’est-ce que la relativité restreinte ?

0:00 Ambitions d’Einstein en 1902 ; office des brevets à Berne
2:37 La synchronisation des horloges, une priorité nationale
4:10 1905, l’année miraculeuse de la physique
6:16 L’effet photoélectrique ; postulat des quanta de lumière
9:06 Le mouvement brownien ; postulat puis vérification (Perrin, 1906) de l’existence de l’atome
11:20 Peut-on synchroniser des horloges à distance ?
12:25 Théories dominantes au XIXe siècle : la mécanique et l’électromagnétisme ; incompatibilité de ces deux théories : l’éther luminifère
16:59 Principe de relativité : le mouvement (rectiligne uniforme) est comme rien
20:37 Mise à mort de l’éther par Einstein
21:55 Questions posées par Einstein dans l’article de juin 1905
25:10 La relativité restreinte, une théorie universelle de l’espace-temps
26:46 Un observateur en chute libre ne sent pas son poids : le principe d’équivalence
29:23 La fin du temps universel newtonien, exemple des deux lampes
35:28 Tautologie : « vitesse d’écoulement du temps » 
39:39 Autant de temps propres que d’observateurs ; le problème du vocabulaire
42:12 Paradoxe des jumeaux de Langevin
43:50 Lien entre l’inertie et l’énergie d’un corps : E = mc2, la vitesse de la lumière devient une constante universelle de la physique
49:00 Applications de E = mc2
51:05 Implication de l’existence d’une vitesse limite ; l’inertie n’est pas la masse
53:24 Exemple de collision au LHC ; collision particule – antiparticule
56:28 Vraie formule E2 = m2c4 + p2c2 : existence possible de particules sans masse, se déplaçant à la vitesse de la lumière

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Voyage dans le temps

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Qu’est-ce que le temps ?

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Deux conceptions du temps : univers bloc et présentisme

https://www.youtube.com/embed/qtK_F4W0KJ0

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Erwin Schrödinger (1887 – 1961)


Schrodinger

L’homme d’une équation…


Equationschrodinger

…et de plusieurs femmes

« Aimez une fille de tout votre cœur, et embrassez-la sur la bouche : alors le temps s’arrêtera, et l’espace cessera d’exister. »

Erwin Schrödinger

Schrödinger, le grand amoureux des femmes

S’il n’était pas bel homme, c’était plutôt un grand romantique, qui idéalisait les femmes, mais aussi la jeunesse, et aimait le caractère tumultueux et fougueux du sentiment amoureux… Il tenait un journal intime, baptisé Les Ephémérides, dans lequel il notait les prénoms de ses conquêtes, le dénouement de chaque aventure, quelques vers pour chacune et analysait scrupuleusement ce qu’il venait de saisir de l’essence de la féminité.

Formation

Erwin Schrödinger naît le 12 août 1887 à Vienne, ville animée fréquentée à la fois par les artistes et des intellectuels de l’époque. Fils unique, il reçoit la visite d’un professeur chez lui et est également instruit pas sa famille : il apprend l’anglais et devient bilingue, et a également accès à l’immense bibliothèque de ses parents. A onze ans, il étudie dans un prestigieux lycée de Vienne, où il est brillant. Il se passionne à la fois pour les matières scientifiques (mathématiques et physique) et les lettres (langues anciennes et littérature). Ce deuxième intérêt explique sans doute pourquoi il adresse déjà des sonnets aux jeunes filles dont il s’éprend…

Dix ans plus tard, il entre à l’université de Vienne où il suit assidûment les cours de physique et de philosophie. Après ses études, il y est recruté en tant qu’assistant de physique expérimentale.

L’équation de Schrödinger

Lorsque la première Guerre éclate, il est envoyé au front, où, trouvant le temps long, il publie des articles sur le mouvement brownien et continue à écrire des cahiers de philosophie. Il se procure également l’article sur la théorie de la relativité générale d’Einstein et se passionne pour cette lecture.

Schrödinger, très courageux pendant la guerre de 14-18, découvre Einstein et Schopenhauer sur le front italien…

Démobilisé, il se tourne vers la philosophie. Assistant en physique à l’université, il se marie mais c’est un mariage qui va rapidement battre de l’aile, d’autant plus que Schrödinger passe son temps à voyager pour son travail. Parallèlement, il étudie la thèse de de Broglie qui affirme que les électrons peuvent se comporter comme des ondes et non seulement comme des corpuscules.

En décembre 1927, une escapade dans les Grisons avec une maîtresse lui permet d’inventer une équation qui décrit les ondes associées aux électrons dont parlait de Broglie. En la résolvant pour l’atome d’hydrogène, il obtient des résultats cohérents avec les niveaux d’énergie de l’atome proposés par Bohr ! Cette équation est la fameuse « équation de Schrödinger ».

Equationschrodinger

Schrödinger pointe du doigt le paradoxe de la physique quantique : d’après les lois de la physique, les objets qui nos entourent semblent avoir un comportement « classique », alors que leurs composantes ot un comportement quantique qui est parfois difficile à conceptualiser…

Et qu’en est-il du chat de Schrödinger ?

Un paradoxe qui va occuper les physiciens de son époque est celui d »’états superposés » : autrement dit, les équations de la physique quantique donnent des résultats qui permettent aux objets physique d’être dans plusieurs états à la fois ! Convaincu qu’i s’agit d’une erreur d’interprétation, Schrödinger écrit à Einstein cet exemple du chat. L’expérience consiste à imagier une boîte contenant un chat, un marteau prêt à s’abattre sur une fiole contenant un gaz mortel. On suppose qu’un « détecteur de particules émises par la désintégration d’un atome » hypothétique est relié au marteau et l’actionne si la désintégration a lieu.

Pour décrire un système, la physique de l’époque le décrivait comme la somme des états des systèmes correspondant au cas où l’atome est désintégré et au cas où il n’est pas désintégré. Conceptuellement « acceptable », Schrödinger trouve ceci absurde car si l’on rapporte ce fonctionnement au système du chat, l’état « atome non désintégré » correspond au chat mort, auquel il faut ajouter l’état « atome désintégré » correspondant au chat vivant ! Cette description du système revient à penser que le chat se trouve dans un état intermédiaire entre mort et vivant, impossible à concevoir pour Schrödinger…

Pour approfondir, voir chapitre « Erwin Schrödinger, l’homme des superpositions », dans Il était sept fois la Révolution

…de gauche à droite : Sheila Power, Pádraig de Brún, Paul Dirac, Eamon de Valera, Arthur Conway, Arthur Eddington, lui-même, et Albert J. McConnell, en 1942 lors d’un colloque à Dublin

Dublin_1942

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Questionnaire : qui êtes-vous, Etienne Klein ?

Etienne Klein

De toutes les personnes que vous avez rencontrées dans votre vie, lesquelles vous ont le plus marqué ?

Victor Weisskopf et Bernard d’Espagnat.

Pourquoi ?

Victor Weisskopf était prof au CERN, il donnait des cours aux étudiants qui venaient l’été. C’était un personnage ! Il avait été le thésard de Pauli, il avait collaboré avec Einstein, il parlait sept langues… il avait un charisme extraordinaire et une façon de faire cours très différente des façons de faire cours en France. C’était à la fois un humaniste et un grand physicien, un profil qu’on ne fabrique plus vraiment aujourd’hui. Il m’a vraiment scotché ce gars-là !
Et d’Espagnat, parce qu’on m’a offert son livre quand j’étais à Centrale, celui qui s’intitule A la recherche du réel, où il parlait des problèmes d’interprétation de la mécanique quantique et laissait entendre que la physique quantique pouvait avoir un impact sur la façon de penser le réel philosophiquement. Ensuite on s’est rencontrés et on a écrit un bouquin ensemble… il a été une sorte de figure tutélaire.

Quel(s) événement(s) vous a/ont conduit vers la physique et vers la vulgarisation scientifique ?

L’événement vers la physique, c’est un stage au CERN quand j’étais à Centrale en deuxième année. Vers la vulgarisation : c’est lorsque j’ai écrit mon premier livre, quand j’avais 32 ans. Quand j’ai écrit ce livre, je me disais que les paradoxes étaient un bon moyen pédagogique pour apprendre la physique contemporaine.

Quelles sont les personnalités scientifiques du passé que vous admirez le plus ?

Je dirais Galilée, Boltzmann, Riemann, Einstein évidemment, et Majorana d’un certaine façon. Quand on voit ce qu’a fait Riemann en maths, mort à 39 ans, on ne comprend pas très bien comment au milieu du XIXe siècle il a pu produire autant. Ce sont des figures classiques, mais elles ne le sont pas par hasard !

Quels sont les livres de science qui vous ont le plus marqué ?

A la recherche du réel de d’Espagnat bien sûr, mais avant il y avait eu Patience dans l’azur d’Hubert Reeves. C’est quand même extraordinaire : ce livre a été refusé par 30 éditeurs ! Il a été accepté par le Seuil, et ça a été un best-seller absolu. Il a démontré qu’on pouvait vendre des livres sur la science. C’est là que j’ai appris que les atomes n’ont pas toujours été là, qu’il y a eu une nucléosynthèse… Quand j’ai lu ce livre j’ai découvert – pour le coup – un univers.

Votre citation préférée sur le thème du temps ?

C’est peut-être celle de Giono : « Le temps, c’est ce qui passe quand rien ne se passe ».

Quel est votre mythe préféré sur l’origine de l’univers ?

Le mythe de Kronos, Gaïa et Ouranos, avec l’idée que le temps physique est né d’une émancipation d’un titan par rapport à son père : quand Kronos engendre Chronos. J’y ai consacré un chapitre dans Les tactiques de Chronos.

Sur la photo du Congrès Solvay de 1927, quel physicien (ou physicienne !) vous fascine le plus ?

Je pense que c’est Dirac. Il est fascinant dans le sens où il est insondable. Il a écrit un livre en 1928 qui s’appelle Principles of quantum mechanics qui est le premier vrai livre de physique quantique, absolument incroyable, où on trouve l’équation de Dirac à la fin. Il avait 25 ans ! On se fait une image de lui par toute la légende qui l’entoure, qui est en fait contredite par une conférence qu’il a donné en 64, avec une parole très fluide et beaucoup d’aisance. C’est un personnage très complexe.

[conférence de Paul Dirac de 1975 disponible ici.]

De toute façon, j’ai une admiration pour les physiciens qui ont prédit l’existence d’objets qui existent. Et la prédiction de l’antimatière, c’est quand même quelque chose d’absolument incroyable [prédiction issue de l’interprétation de l’équation de Dirac].

Ce que vous aimez chez les gens ?

Je dirais que c’est la capacité à être parfois dans l’humour. Pas tout le temps, mais parfois.

Ce que vous n’aimez pas chez les gens ?

Je sais pas, j’aime bien les gens… Je dirais l’arrogance.

Le principal trait de votre caractère ?

A votre avis ?

Votre principale qualité ?

Les gens disent que je suis un bon père. Pour le reste…

Formulé autrement : si vous deviez renaître, quelle qualité garderiez-vous ?

Si je devais renaître, je pense que je travaillerais plus l’introspection, que j’ai un peu délaissée car, la physique, ça écarte un peu de soi-même. Disons qu’il y a beaucoup de gens qui vivent comme si l’univers n’existait pas, ils oublient qu’il y a un ciel, des étoiles… Chez les physiciens il y a parfois l’excès inverse, comme si l’humanité n’était rien.

Votre principal défaut ?

C’est peut-être l’incapacité à me poser vraiment, pour écouter. C’est le fait de ne pas être assez disponible, de ne pas accepter de poser les valises pour un bon moment.

Votre occupation préférée ?

J’aime bien travailler – dans le calme. J’aime bien faire du sport. Je n’aime pas être en salle à pédaler sur des trucs, je préfère les sports je dirais… d’agonie. C’est même pas des sports : c’est sans arbitre, sans terrain, sans règle, des sports où si on veut on peut terminer à bout de force.

Ultra-trail du Mont-Blanc ou diagonale des fous ?

Je ne connais que l’Ultra-trail du Mont-Blanc, je n’ai jamais fait la diagonale des fous. Il paraît que c’est à peu près pareil sauf que les températures sont différentes. Le terrain est différent mais le dénivelé est à peu près le même. La diagonale des fous, je la ferai peut-être un jour. Mais j’ai un tel attachement à Chamonix et au Mont-Blanc que si je devais faire un trail ailleurs que là, j’aurais l’impression d’être dans l’adultère.

Vos auteurs favoris en prose ?

Là, pour le coup, il y en a vraiment beaucoup…

Ah, il faut choisir.

Deux qui me viennent comme ça : Paul Valéry (en prose) et Bachelard.

Vos poètes préférés ?

Ce n’est pas Valéry, justement. Il y a évidemment Rimbaud, et… et William Blake. C’est en lisant Bachelard que j’ai découvert Blake : Bachelard parle d’un poète absolu qui arrive a nouer les mots de telle façon que ça fait naître de nouvelles images. Les mots créent une sorte de monde parallèle qui fait sens.

Vos compositeurs préférés ?

Bah les Rolling Stones.

Cela vient après…

Alors euh… Comme Einstein, Mozart et Bach.

Alors, Beatles ou Rolling Stones ?

Bah non mais… Les Beatles ça n’existe pas. Il y a une chanson des Stones qui s’appelle We love you dans laquelle ils ont singé les Beatles. Ils ont fait une musique un peu comme les Beatles, mais c’est bien meilleur que les Beatles. Je peux vous la faire écouter…

Votre chanson préférée des Rolling Stones ?

(Long soupir…) Ca dépend du contexte. Pendant l’Ultra-trail, la nuit, quand il faut se taper 2000m de dénivelé etc, je mets des chansons qui boostent sans être agressives, comme Too Tough. Sinon, intrinsèquement, une chanson des Stones qui est assez remarquable c’est Gimme Shelter, à la fois la musique et la composition, mais aussi les paroles et le contexte. Je pense que c’est une chanson qui a fait comprendre à beaucoup de gens, notamment aux Américains, ce que ça veut dire : être sous un bombardement.

Vos peintres préférés ?

Hmm… Je ne sais pas répondre. En fait je n’ai pas des peintres préférés, mais des tableaux préférés. Mais celui qui est le plus riche et même supérieur à Picasso dans la variété c’est Georges Braque. Il a été productif à tous les âges de sa vie, il a inventé des styles et il a été précurseur tout au long de sa vie y compris en étant rupture avec lui-même. C’est assez fascinant.

Votre devise ?

On a le droit à combien de devises ?

Une.

Tout finira par s’arranger, même mal.

Votre rêve ?

Mon rêve ? C’est un rêve impossible, mais j’aimerais bien faire le Tour de France. Si on me disait : tu as le droit pendant un mois de devenir quelqu’un d’autre et de faire autre chose, j’aimerais avoir 28 ans et faire le Tour de France, peu importe la place. Enfin évidemment, sans être largué, sinon c’est l’enfer. Gagner une étape, ce serait ajouter un rêve au rêve !

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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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Remerciements

Tout d’abord, merci à tous ceux qui nous aident à faire connaître le site :

  • Bruce Benamran, fondateur de la chaîne Youtube e-penser
  • Florence Porcel, que vous pouvez retrouver sur son blog

Merci aussi à

  • Yvan Derogis, pour son aide au tout début lors de la mise en route du site, et pour ses précieux conseils en matière de référencement

  • Clément Germanicus, pour son aide et sa disponibilité lors de la réalisation de la vidéo de présentation du site, que vous pouvez visionner sur la page d’accueil

Merci également aux annuaires en ligne qui acceptent gracieusement de référencer le site :

En attente :

Merci aussi aux autres sites qui acceptent gracieusement de référencer le site :

  • Le site Sciences Claires, également consacré à la vulgarisation scientifique : Bouton

Enfin, merci à tous les partenaires suivants qui ont accepté que des médias qui leur appartiennent figurent sur le site :

France Culture

logo france culture

Les podcasts sont tirés de l’émission “la conversation scientifique” diffusée sur France Culture. Vous pouvez retrouver plus de podcasts à l’adresse suivante : France Culture.

Parenthèse Culture

logo parenthèse culture

Parenthèse Culture est un cycle de conférence de personnalités éminentes sur différents sujets. Plus d’informations sur : Parenthèse Culture.

Universcience

logo universcience

Universcience est l’établissement public issu du rapprochement entre le Palais de la découverte et la Cité des sciences et de l’industrie. Pour en savoir plus rendez-vous sur : Universcience.

Université de tous les savoirs

logo université de tous les savoirs

L’Université de tous les savoirs (UTLS) est une initiative du gouvernement français afin de vulgariser les dernières avancées de la science. Rendez-vous sur le site de Canal U pour plus d’informations : Université de tous les savoirs.

Espace des Sciences (Rennes)

logo espace des sciences

L’Espace des sciences de Rennes Bretagne est un centre de culture scientifique, technique et industrielle. Avec près de 200 000 visiteurs par an, il est le centre de sciences le plus fréquenté en régions, après la Cité de sciences et le Palais de la découverte. Retrouvez les sur : Espace des sciences.

CEA

logo cea

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche à caractère scientifique, technique et industriel (EPIC).​
Acteur majeur de la recherche, du développement et de l’innovation, le CEA intervient dans le cadre de quatre missions : la défense et la sécurité, l’énergie nucléaire (fission et fusion), la recherche technologique pour l’industrie et la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de l​a vie). Plus d’informations sur leur site internet : CEA.

Centrale Supelec

logo centralesupelec

Établissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel constitué sous la forme d’un grand établissement. Pour plus d’informations : Centrale Supelec.

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Qu’est-ce que la relativité générale ?

0:00 La gravitation, une force mystérieuse
1:33 Qu’est-ce que le poids ? Différence entre masse et poids
2:41 La gravitation, une force extrêmement faible ; exemple de l’atome d’hydrogène
3:52 La gravitation vue par Newton, influence de Galilée
5:42 Contradiction entre la vision newtonienne et la relativité restreinte ; exemple de la théière
8:52 Rencontre d’Einstein avec Michele Besso
10:35 Mai 1907 : « l’idée la plus heureuse de ma vie » (Einstein) : la chute libre
14:34 Principe d’équivalence, géométrisation de la gravitation
18:25 Esquisse de la relativité générale : déformation de l’espace-temps, lien avec la matière ; exemple du système solaire
23:10 Anomalie d’Uranus et anomalie du périhélie de Mercure
29:30 Histoire officielle de la résolution du paradoxe du périhélie de Mercure
32:22 Nouvelle version de l’histoire : insuffisances de l’esquisse de 1913
36:50 Engouement pour la relativité générale : la pensée de la nouveauté et l’influence sur les futurs fondateurs de la mécanique quantique
42:19 L’univers vu comme un objet global doté d’une histoire ; métrique de Schwarzschild
45:23 Solutions statiques des équations d’Einstein ; introduction de la constante cosmologique
47:31 La constante cosmologique, une erreur ? Un candidat pour l’énergie noire ?
48:27 Observation des galaxies : dilatation de l’espace, expansion de l’univers et Big Bang

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Il était sept fois la révolution

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Certaines révolutions sont lentes et ne font pas couler de sang. Entre 1925 et 1935, la physique a connu un tel bouleversement : les atomes, ces petits grains de matière découverts quelques années plus tôt, n’obéissaient plus aux lois de la physique classique. Il fallait en inventer de nouvelles, penser autrement la matière. Une décennie d’effervescence créatrice, d’audace, de tourments, une décennie miraculeuse suffit à un petit nombre de physiciens, tous jeunes, pour fonder l’une des plus belles constructions intellectuelles de tous les temps : la physique quantique, celle de l’infiniment petit, sur laquelle s’appuie toujours la physique actuelle. Originaux, déterminés, attachants, pathétiques parfois, ces hommes ont en commun d’avoir été, chacun à sa façon, des génies. Dispersés aux quatre coins de l’Europe, à Cambridge, Copenhague, Vienne, Göttingen, Zurich ou Rome, ils se rencontraient régulièrement et s’écrivaient souvent. Leurs travaux se faisaient écho, suscitant l’admiration des uns, la critique des autres, jusqu’à ce qu’ils constituent un édifice formel cohérent. Ce livre rend hommage à quelques-uns de ces hommes remarquables : George Gamow, Albert Einstein, Paul Dirac, Ettore Majorana, Wolfgang Pauli, Paul Ehrenfest et Erwin Schrödinger.

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Comment la physique quantique est-elle née ? 3/6

Pourquoi les quanta sont-ils si troublants ? 3/6

2:03 Article d’Einstein (1905) : quantification de l’énergie, nature corpusculaire de la lumière
3:37 L’effet photoélectrique : description et interprétation
5:57 Interférences lumineuses, expérience de Young, nature ondulatoire de la lumière
8:33 Expérience de Young avec des électrons
12:29 Critère quantique, action (grandeur physique)
16:12 Quand doit-on faire appel à la physique quantique ? Exemples : montre, antenne de radio, atome d’hydrogène, noyau de l’atome ; systèmes macroscopiques quantiques
22:11 Percée théorique des années 20 : nature ni corpusculaire, ni ondulatoire des objets quantiques
26:03 Le principe de superposition : notion d’état physique et problème de sa représentation, remarque mathématique sur les espaces vectoriels et les vecteurs d’état 
34:32 Le principe de superposition comme principe fondamental de la physique quantique ; citation de Dirac
36:00 De l’espace physique à l’espace abstrait hilbertien : la question de l’interprétation de la physique quantique
38:08 Fonctions d’onde complexes, obtention de l’équation de Schrödinger à partir du principe de superposition (Feynman)
42:32 Application de l’équation de Schrödinger : le spectre de l’atome d’hydrogène, l’oscillateur harmonique
44:33 Principe d’indétermination d’Heisenberg (1927) : erreurs d’interprétation

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Comment écrire la science ?

2:10 Lien entre science et littérature ; exemples chez Victor Hugo (L’art et la Science) et Jules Verne (Le Chancellor)
10:58 André Gide (Hamlet) : il est plus facile d’écrire des choses belles que des choses vraies
12:41 La langue naturelle de la physique : les mathématiques – Comment traduire la science ? L’écriture au plus proche de la pensée scientifique
23:19 Pourquoi faut-il écrire la science ?
25:42 Le rapport des auteurs à la science ; l’objectivité de la science (Popper) et la subjectivité de l’écriture
30:23 La science dans la culture, la lutte contre les mots de la science (Wittgenstein)
32:25 La physique moderne devient une épistémologie
34:19 Exemple illustrant la critique du langage : le principe d’Heisenberg (1927)
37:22 La nécessité d’une langue médiatrice pour exprimer ce que disent les équations
41:53 La physique contient-elle des « intraduisibles absolus » ? La non-réductibilité des mathématiques aux mots, l’exemple du temps
46:05 Le manque d’impact de la vulgarisation scientifique ; une explication liée aux neurosciences

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Conférences de Martin Heidegger


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Pour agrémenter cette page consacrée à l’innovation et au progrès, il semble opportun de proposer ici deux résumés des conférences de Martin Heidegger intitulées :

La question de la technique


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Le texte suivant retrace le cheminement des idées essentielles de la conférence « La question de la technique » de Martin Heidegger, puisée dans « Essais et conférences ».

Dès les premières lignes, Heidegger annonce l’objectif de cette conférence : ouvrir notre être à l’essence de la technique, essence qui n’a en elle-même rien de technique. Dès lors, nous pourrons disposer d’un rapport libre à la technique ; en effet, aujourd’hui, nous sommes aveugles à l’essence de la technique, et cet aveuglement nous prive de liberté.

Qu’est-ce que la technique ? Heidegger en donne une définition : la production de moyens en vue de certaines fins. Mais cette définition, tirée de l’observation, ne renvoie qu’à une conception purement instrumentale de la technique : elle ne donne pas l’essence de la technique, ce qui la caractérise fondamentalement au-delà des considérations matérielles. Pour trouver quelle est cette essence, Heidegger propose de se demander : qu’est-ce que le caractère instrumental lui-même ?

Pour le comprendre, il faut revenir à la notion de cause entendue dans un sens plus large que la simple relation de cause à effet. Ainsi Aristote distinguait quatre types de causes :

  • la cause matérielle : la matière qui sert à la fabrication d’une chose

  • la cause formelle : la définition de la chose à partir de son essence, de sa « forme », et donc en particulier de son aspect, qui permet de la reconnaître (formes géométriques, couleurs, dimensions…)

  • la cause finale : la raison d’être de la chose, en vue de quelle fin on l’a produite

  • et la cause efficiente : ce qui produit la chose, par exemple l’artisan.

Heidegger propose de dépasser ces quatre causes aristotéliciennes en s’interrogeant sur ce qui les unit fondamentalement : qu’est-ce qui les rend si solidaires entre elles, si interdépendantes ? La réponse est qu’elles constituent les différents modes, les différentes déclinaisons d’un même acte qu’Heidegger appelle « l’acte dont on répond ».

Tout cela s’éclaircit avec l’exemple d’une coupe en argent. La coupe est redevable envers l’argent (sa cause matérielle), envers l’aspect qu’a pris l’argent transformé en coupe et non en agrafe ou en anneau (sa cause formelle), envers ce qui la détermine à être une coupe (sa cause finale), et envers l’orfèvre, mais non pas en tant que sa cause efficiente. Ici Heidegger se démarque de la lecture habituelle d’Aristote en ne réduisant pas la cause efficiente à un simple acte de fabrication. En effet, pour Heidegger, l’orfèvre en plus de fabriquer la coupe rassemble les quatre modes de l’« acte dont on répond », qui correspondent aux quatre causes d’Aristote et qui entrent en jeu dans la production de la coupe. Cet « acte dont on répond » est donc ce qui conduit quelque chose à passer du non-être à l’être.

En résumé : l’apparition d’une chose dans le monde dépend de la synthèse des quatre causes d’Aristote, synthèse opérée par celui ou celle qui produit et qui constitue pour la chose l’acte dont elle répond, à qui elle doit son passage du néant à la présence. Nous parlons d’orfèvre ou d’artisan, mais Heidegger précise bien qu’il entend le terme « production » dans un sens plus large : en particulier, la nature elle aussi produit, en permettant par exemple à la fleur de s’ouvrir.

Que signifie donc « produire » pour Heidegger ? C’est ce qu’il appelle le dévoilement, qui rassemble en lui les quatre modes du devenir. La technique n’a donc pas qu’un aspect purement matériel : elle est production dans le sens d’un dévoilement, puisqu’elle permet de faire venir au monde ce qui était en retrait dans le non-être. Nous avons trouvé là l’essence de la technique, que nous recherchions : le dévoilement. Avant de lire la suite, assurez-vous d’avoir bien saisi ce qu’Heidegger entend par dévoilement : encore une fois, il s’agit de la réunion (qui peut être opérée par un homme) des quatre causes d’Aristote permettant à une chose de passer du non-être à l’être.

MAIS – et c’est certainement là le point crucial de la pensée d’Heidegger sur la technique – l’essence de la technique que nous venons de mettre en lumière (le dévoilement) n’est pas l’essence de la technique moderne ! Car l’enjeu de la technique moderne n’est pas de produire, mais de provoquer, son objectif étant, à partir d’un calcul rationnel qui transforme la nature en disponibilité infinie, de mettre à disposition les machineries et autres dispositifs qui pourront exploiter cette disponibilité, par exemple extraire toute l’énergie possible de la nature afin de l’exploiter ou de la stocker.)

[Remarque non présente dans le texte : pour en revenir à la causalité, on peut exprimer le passage de la technique ancienne (productive) à la technique moderne (provocatrice) comme la substitution de la causalité poétique et ouverte sur l’essence des choses par la causalité scientifique telle qu’on l’entend aujourd’hui, très stricte et limitée aux relations de cause à effet entre les phénomènes, sans dimension métaphysique. La nature est ainsi dépoétisée, puisque l’émerveillement que suscite la causalité poétique a laissé place à la volonté de domination de la nature menée par la causalité scientifique, dans le but d’exploiter son potentiel énergétique. [Ici « poétique » doit être entendu non pas au sens romantique, mais tout simplement étymologique, car « poïèsis » veut dire en grec toute « production » ou toute « œuvre » qui conduit le non-être à être.]

Heidegger prend deux exemples illustrant ce passage de la production à la provocation :

  • Dans la culture artisanale, on prend soin des champs, on laisse la nature produire d’elle-même les denrées et l’énergie (à l’image du moulin à vent, dont les ailes sont livrées au vent et qui n’accumule pas d’énergie). Au contraire, la culture industrialisée est régie par la volonté d’extraire des ressources à la nature et de les stocker.

  • Autre exemple : une centrale hydraulique au bord du Rhin. Heidegger explique qu’à cause de la centrale, aujourd’hui, le Rhin est réduit à un fournisseur de puissance hydraulique. Ainsi, on ne prête plus attention au fleuve en tant que fleuve, mais en tant qu’objet de commande susceptible de fournir de l’énergie : l’essence du Rhin dépend désormais de celle de la centrale.

Qui provoque ainsi la nature ? L’homme. Mais l’homme est lui même provoqué à libérer les énergies naturelles… Qu’est-ce que cela signifie ? Que l’homme ne provoque pas spontanément la nature : il répond à un appel qui le conduit à dominer la nature. Cet appel, Heidegger le nomme l’Arraisonnement. Ainsi, l’Arraisonnement (das Gestell, en allemand, que l’on peut aussi traduire plus littéralement comme mise à disposition ou Dispositif) est cet appel qui contraint l’homme à provoquer la nature.

L’Arraisonnement explique la naissance de la science moderne, qui vise à réduire la nature à un complexe calculable. Heidegger est bien conscient de l’objection suivante : pourquoi la technique moderne (née avec l’industrialisation dès la fin du XVIIIe siècle) est-elle apparue deux siècles après la science moderne [(XVIIe siècle, avec Galilée)] ? La réponse tient en ce que la mathématisation de la nature a préparé le chemin vers la technique moderne : si celle-ci est apparue tardivement, son essence était déjà ancrée dans la physique du XVIIe siècle.

L’essence de la technique moderne est précisément l’Arraisonnement, cet appel qui exhorte l’homme à utiliser la science comme outil de domination de la nature, et non plus le dévoilement, qui conduisait l’artisan à rassembler les quatre causes d’Aristote pour faire passer des choses du non-être à l’être.

Attention, il y a là un contresens à éviter : ce n’est pas parce que l’Arraisonnement conduit l’homme à exploiter la nature au moyen de la science que la technique moderne est une fatalité, un mal qu’on ne peut arrêter. Au contraire : puisque le dévoilement est un acte libre, et que l’Arraisonnement est – même s’il s’en distingue – un mode extrême du dévoilement, l’Arraisonnement est donc un appel libérateur qui se fait l’écho du dévoilement originel. Autrement dit, la prise de conscience que l’Arraisonnement constitue l’essence de la technique moderne nous ramène au souvenir du dévoilement, vers lequel l’homme doit revenir.

La technique moderne n’est donc, pour Heidegger, ni dangereuse ni démoniaque ; en revanche l’essence de la technique moderne, l’Arraisonnement, bien qu’étant un appel libérateur, est aussi le lieu d’un grand péril. Ce danger est que l’Arraisonnement devienne tout-puissant, et que l’homme n’ait ainsi plus la possibilité de revenir à un dévoilement plus originel, dès lors occulté par la domination absolue de l’Arraisonnement.

Heidegger se met alors à l’écoute du poète Hölderlin : « Mais là où il y a danger, là aussi croît ce qui sauve. ». Ainsi, si l’on en croit Hölderlin, l’Arraisonnement contiendrait dans son essence même « ce qui sauve ». Ici sauver signifie : revenir au dévoilement, retrouver l’être des choses que la science et la technique modernes ont oublié, alors que le propre de l’homme est d’avoir la faculté d’accéder à l’être des choses grâce au dévoilement.

Pour nous sauver, il faut donc nous concentrer sur ce qu’il y a d’essentiel dans la technique et ne pas rester obnubilé par les choses techniques ; le problème aujourd’hui est que l’homme ne se concentre plus sur son être, mais sur son savoir-faire. Ce qui lui importe est de tester sur les choses sa puissance dominatrice (qu’il exerce au moyen de la science et de la technique) au lieu de se pencher sur l’être des choses. Il faut donc cesser de se représenter la technique comme un instrument, car sinon on reste enfermé dans la volonté de maîtriser la nature, qui a trait à l’Arraisonnement et non au dévoilement.

Or, c’est par le questionnement, l’interrogation dans la pensée que les chemins menant vers « ce qui sauve » commencent à s’éclairer.

[Remarque non présente dans le texte, en guise de résumé-conclusion : la technique en soi n’est pas une menace. Ce qui constitue un danger, c’est la technique lorsqu’elle est mise au service de l’exploitation et de la domination de la nature au moyen de la science moderne - une domination de la nature qui intègre également une domination de l’être humain (l’exploitation de l’homme, sa réduction à un stock, c’est-à-dire : une ressource humaine, que l’on se place dans une optique totalitaire (les camps) ou scientifique (la génétique et l’exploitation du génome). Mais l’homme a toujours la possibilité de se sauver s’il se met à l’écoute de l’appel salvateur qui doit le reconduire dans l’essence de la technique au sens de dévoilement. Ainsi, de façon anachronique, Heidegger aurait probablement soutenu qu’il faut s’émerveiller de la découverte du boson de Higgs, où la technique nous rapproche de l’être des choses, et non des nouvelles fonctionnalités de votre nouveau smartphone préféré qui, si éblouissantes soient-elles, ne relèvent que d’un pur savoir-faire !]

Résumé de La question de la technique de Martin Heidegger, publiée dans Essais et conférences (1954)

Science et méditation


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Le texte suivant retrace le cheminement des idées essentielles de la conférence « Science et méditation » de Martin Heidegger, puisée dans « Essais et conférences ».

Habituellement, on nomme « culture » le domaine où se déroule l’activité spirituelle et créatrice de l’homme, et dont la science fait partie. Mais tant qu’on considère la science en ce sens culturel, son être véritable (son essence) nous échappe : la science n’est pas qu’une activité culturelle, c’est un lieu où le réel offre à l’homme sa splendeur cachée. Or aujourd’hui, la science n’est plus perçue comme une activité désintéressée tournée vers la beauté du réel ou sa vérité, mais comme un outil de domination de la nature, de plus en plus performant. Pour comprendre tout ce qui suit, gardez bien en tête cette distinction entre science contemplative et science dominatrice.

La science contemporaine, qui s’insinue dans tous les domaines de la vie moderne (industrie, économie, politique…), se caractérise comme étant une théorie du réel. Pour comprendre ce que cela signifie et en quoi cette expression se rapporte à la domination de la nature, il faut se pencher sur les mots « théorie » et « réel ».

Qu’entend-on par « réel » ? Pour Heidegger, le réel n’est pas seulement l’ensemble des objets présents devant nous. Le réel est aussi ce qui permet aux objets d’exister, ce qui les fait passer du non-visible au visible. Ainsi, le réel est à la fois ce qui est présent, et ce qui permet à ce qui n’existe pas d’entrer dans l’existence, de devenir présent. Mais aujourd’hui, on oublie cette deuxième dimension démiurgique du réel : on ne s’intéresse plus qu’aux choses en tant que simples objets, et on a oublié ce qui fait qu’elles existent, leur être. Ainsi, à nos yeux d’homme moderne, le réel a perdu de sa teneur.

Venons-en au mot « théorie » : si on se penche sur son étymologie, on peut lui trouver deux sens, qui ne seront pas sans rappeler les deux aspects du réel mentionnés ci-dessus.

D’abord, on peut comprendre « théorie » comme venant des mots grecs théa, qui signifie l’aspect, l’apparence (qui a donné théâtre, par exemple), et oraô, qui signifie voir. L’ensemble donne : regarder l’aspect sous lequel apparaît la chose présente, c’est-à-dire considérer la chose présente en tant que simple objet.

Mais on peut aussi décomposer « théorie » en theà : la déesse, qu’Heidegger assimile à la vérité (comprise comme le surgissement dans la réalité de ce qui était caché), et ôra : le respect, la considération qu’on a pour quelque chose. Le mot théorie peut donc être aussi interprété comme l’attention respectueuse que l’on porte à la présence des choses.

Comment faut-il dès lors comprendre le mot « théorie » dans l’expression « théorie du réel » ? Certainement pas comme la theoria grecque, dans le sens d’une contemplation de la chose présente. Au contraire, la science moderne - entendue comme théorie - a vocation à dominer le réel, en le rendant prévisible. Le réel est poursuivi, dominé du regard ; il est réduit à des collections d’objets qu’on peut maîtriser. Pour ce faire, tout nouveau phénomène dans n’importe quel domaine des sciences est à travailler jusqu’à ce qu’il s’intègre dans un cadre théorique, pour qu’il devienne calculable. Ici, calcul est entendu au sens large, pas seulement restreint aux chiffres : calculer signifie considérer un phénomène et parvenir à l’expliquer rationnellement par une théorie, pour pouvoir le contrôler. Une phrase de Max Planck résume bien la réduction du réel opérée par la science actuelle : « Est réel ce qu’on peut mesurer ».

Heidegger prend alors l’exemple de la physique. Celle-ci considère la nature comme privée de vie : la physique classique permet de calculer le mouvement des objets, et la physique quantique ne s’assure que de connexions statistiques entre les objets. Et même si cette physique atomique repose sur des concepts radicalement nouveaux, elle demeure une théorie. Pourquoi ? Parce que, classique ou quantique, la physique moderne vise toujours à dominer le réel, à « pouvoir écrire une équation fondamentale de laquelle découle les propriétés de toutes les particules élémentaires et par là le comportement de la matière en général » (Werner Heisenberg [que Heidegger a connu et fréquenté]).

Ainsi, dans le passage de la physique classique à la physique contemporaine, ce qui ne change pas, c’est le fait que la théorie est toujours élaborée dans une optique de domination de la nature.

Pour condenser tout ce qui a été dit sur la science moderne, Heidegger nomme l’être (l’essence) de la science moderne : l’Incontournable. Que faut-il comprendre ?

Que pour la physique, la nature demeure l’Incontournable dans deux acceptions :

  • Incontournable dans la mesure où la physique ne peut se passer de la nature (puisque c’est son objet d’étude !)

  • Incontournable dans le sens où la science ne sera jamais en mesure de saisir l’être de la nature, parce que celle-ci ne se présente que sous forme d’objet. Autrement dit, la science ne traite la nature que comme un ensemble d’objets, et de ce fait ne sera jamais capable d’embrasser le réel dans sa totalité (qui, comme nous l’avons dit, comprend les objets, mais aussi ce qui les fait être en tant qu’objet).

Il s’agit là d’une limitation bien plus profonde de la science moderne, bien plus spirituelle que l’incertitude liée aux fondements de la science : en effet, le propos d’Heidegger n’est pas de dire que la science est limitée parce qu’elle repose sur un socle fait de postulats, de principes qui par définition ne peuvent pas être justifiés par une démonstration. Pour Heidegger, la science est limitée dans le sens où elle n’a affaire qu’à des objets qui ne sont qu’une apparence, une manière qu’a la nature de se présenter à nous. La science moderne touche aux objets, mais pas à ce qu’il y a « derrière » les objets, leur essence. Ainsi, par exemple, la science ne pourra jamais expliquer comment une chose passe de la non-existence à l’existence.

[Remarque non présente dans le texte : il ne faut pas voir ici une critique d’Heidegger envers la science ; pour Heidegger il faut être conscient de cette limitation intrinsèque de la science pour ne pas attendre d’elle des réponses qu’elle n’est pas en mesure d’apporter (par exemple, sur la nature du temps, voir à ce propos la conférence dans la section « Temps physique », minutage 5:36). C’est le sens de la phrase : « La science ne pense pas », non pas qu’elle y mette de la mauvaise volonté, mais qu’elle en est foncièrement incapable].

La fin de la conférence d’Heidegger est une exhorte à la méditation [non pas évidemment au sens bouddhiste, mais au sens d’une pensée qui commence à comprendre qu’elle n’a jamais assez pensé ce qu’elle a à penser], seul moyen selon lui de renouer avec l’être des choses que la science moderne a oublié. Mais cet état de méditation n’est pas immédiat : il ne suffit pas de prendre conscience de la situation pour en arriver à la méditation dont l’humanité aujourd’hui a besoin. Il faut pour cela s’abandonner vers « ce qui mérite qu’on interroge », cet appel spirituel qui nous ouvre les portes de l’Être…

Cette fin peut vous paraître surprenante, mais il faut bien garder à l’esprit que la philosophie d’Heidegger (du moins dans sa deuxième période) est une philosophie méditative, qui a moins vocation à fournir des réponses tranchées qu’à ouvrir de nouveaux champs de réflexion.

Résumé de Science et méditation de Martin Heidegger, publiée dans Essais et conférences (1954)

parues en 1954 dans l’ouvrage « Essais et conférences », qui s’intéressent respectivement à nos rapports avec la technique moderne et avec la science moderne.

Résumer Heidegger est une entreprise délicate, si tant est qu’elle soit seulement possible. Il a fallu simplifier certains cheminements de pensée et parfois mettre de côté des notions complexes de cette philosophie (comme celles de liberté, de vérité ou de Dasein). Cependant ces résumés vous donneront un aperçu de ces deux conférences, ainsi que des clés qui vous permettront d’aborder le texte d’Heidegger dès lors beaucoup plus accessible.

Remercions ici très chaleureusement Philippe Arjakovsky, professeur de philosophie, pour sa précieuse relecture des deux textes qui vous sont proposés. Il est co-directeur avec F. Fédier et H. France-Lanord du Dictionnaire Heidegger paru aux éditions du Cerf.

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A quelle distance sommes-nous des Lumières ?

1:46 Révolutions en physique concernant la lumière
3:14 Statut de la vitesse de la lumière dans la relativité restreinte
6:19 L’Esprit des Lumières ; citations de Hume, de Kant
11:01 A quelle distance sommes-nous de l’esprit des Lumières ? Citations de Bachelard, de Bourdieu
12:34 Comment notre rapport à la vérité a-t-il changé depuis les Lumières ?
14:24 Deux courants de pensée : désir de véracité et désir de vérité
17:55 Où en est-on de l’idée de progrès ? Expérience de pensée
21:31 Idée de progrès et conception d’un temps linéaire
22:01 L’idée de progrès, une idée doublement consolante ; le sacrifice personnel au profit d’un futur collectif
27:36 Canguilhem et la décadence de l’idée de progrès
29:55 Sens de la phrase : « On n’arrête pas le progrès »
31:22 L’innovation est-elle en contradiction avec l’idée de progrès ?
33:21 Origine du mot « innovation », l’idée d’un temps destructeur (Bacon)
37:03 Texte de Nietzsche : « L’avenir de la science »
37:51 Comment moderniser l’idée de progrès ? Les symboles de l’idée de progrès
40:16 L’idée de progrès est-elle morte ?

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Y a-t-il eu un instant zéro ?

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D’où vient un univers ? Et d’où vient même qu’il y ait un univers ? Aura-t-il une fin ? Pourquoi les humains y sont-ils apparus ? Si ces questions nous obsèdent depuis toujours, celle de l’origine demeure la plus mystérieuse, d’où la profusion de discours – mythologiques, religieux ou philosophiques – qui tentent d’y répondre. C’est grâce à la science qu’on peut remonter l’histoire de l’univers à 13,7 milliards d’années, jusqu’à cette phase très dense et très chaude qu’on a appelée le big bang. Mais celui-ci n’est pas, comme on l’a imaginé, cette explosion originelle qui aurait créé tout ce qui existe. Cet instant zéro, peut-on le décrire, le penser, raconter d’où il peut bien provenir ? Et d’où serait venu l’univers d’avant le big bang ? Mystère ! […]

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Quizz

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Werner Heisenberg (1901 – 1976)

Dirac

“Ce que nous observons n’est pas la nature elle-même, mais la nature soumise à notre méthode de questionnement.”

“Les problèmes du langage sont ici très sérieux. Nous souhaitons parler de la structure des atomes. Mais nous ne pouvons pas parler des atomes dans notre langage ordinaire.”

Werner Heisenberg


Education

Werner Heisenberg est né le 5 décembre 1901 à Würzburg en Bavière, dans une famille d’enseignants. Il fréquente le lycée à Munich jusqu’en 1920. Il poursuivit son éducation en physique théorique et en mathématiques à l’Université de Munich, puis à Göttingen où il a des professeurs renommés comme Max Born, ou encore Sommerfeld.
Il travaille aux Universités de Copenhague, puis de Leipzig où il deviendra professeur à 26 ans seulement et fait de cette université un des plus hauts lieux de la physique théorique.

Ses avancées en mécanique quantique

A 23 ans seulement, il publie sa théorie de la mécanique quantique pour laquelle il reçoit le prix Nobel huit ans plus tard. Cette théorie est basée seulement sur des observations. Il affirme que le modèle de Bohr de l’atome, avec des électrons sur des orbites autour du noyau, n’est pas forcément pertinent, sachant que par expérience on ne peut pas déterminer à la fois la position dans l’espace à un instant donné et sa trajectoire. Cette théorie le pousse ensuite à formuler son fameux « principe d’indétermination », qui affirme que la position et la quantité de mouvement d’une particule contiennent nécessairement des imprécisions, dont le produit est inférieur à la constante h.


Formuleheisenberg

Heisenberg et la seconde Guerre Mondiale

Heisenberg décide de rester en Allemagne dès que le régime nazi commence. Malgré sa participation à plusieurs voyages de propagande nazie, il dit être resté en Allemagne non pas par sympathie avec le régime, mais pour préparer l’après-guerre. Il dirige ainsi le programme d’armement nucléaire allemand, mais a toujours une position ambiguë à comprendre vis-à-vis de ce projet. En effet, il est persuadé que l’Allemagne gagnera la guerre, mais sans utiliser la bombe atomique lors de la guerre. Il dit freiner le projet et participer au développement de l’énergie nucléaire pacifique. En discussion avec Bohr, ils ont un froid à ce sujet, ce qui pousse Bohr à rejoindre les Américains au projet Manhattan. Après la guerre, il écrit finalement, avec 18 autres physiciens, une lettre au chancelier Adenauer encourageant à abandonner le projet de bombe atomique.
Après la guerre, il poursuit ses recherches sur la théorie des particules élémentaires. Il meurt à Munich le 2 février 1976.

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Le fonds diffus cosmologique

Le Monde selon Etienne Klein

Il fait un temps de Planck

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Anthologie de code

————Généralités————–

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italique blabla, si un seul mot à mettre en valeur : blabla
gras blabla, si un seul mot à mettre en valeur : blabla
Centrer :

Tout ce qu’on veut (texte, image…)

Titres : très important

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taille de police : font-size : small, medium, large, x-large, xx-large
famille de police font-family : on trouve les différentes polices dans la feuille de style

Marges : extérieures : margin-right, margin-left… en px
intérieures : padding-right, padding-left… en px

Alignement : text-align: justify, center, left, right

Flottants: float: left, right…

————Spoiler————–

————Fenêtre popup————–


34:02 L’œuvre de Roman Opalka, ou la matérialisation du cours du temps en peinture

L'avenir de la science


Heidegger

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Extrait de Blabla (date)

------------Morceau de vidéo--------------

Retrouvez l'intégralité de la vidéo dans la section BLABLA.

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Histoire de la relativité générale

Jean Eisenstaedt

Eisenstaedt

Jean Eisenstaedt est directeur de recherche émérite à l’Observatoire de Paris. Historien de la physique, il est notamment célèbre pour ses travaux sur la relativité générale, dont il est un spécialiste reconnu.

Jean Eisenstaedt vous propose pour commencer :

paru dans la revue L’Astronomie

Et pour aller plus loin, nous vous encourageons à lire :

qui retrace en détail (et sans un seul calcul) l’histoire de la relativité générale et ses difficultés à s’imposer comme théorie de référence pour la gravitation, entre domination newtonienne et maigres validations expérimentales. En voici un extrait décrivant le contenu de cette étude :

“Ce travail se divise en deux parties essentielles ; quatre chapitres traitent tout d’abord de la théorie strictement dite, quant à son élaboration (ch. 2), face à l’expérience (ch. 3 et 4) puis quant à sa structure propre (ch. 5). Les trois chapitres suivants évoquent la relativité face aux autres théories physiques, face à la théorie de NEWTON en premier lieu (ch. 6), aux théories alternatives de la gravitation (ch. 7), puis dans une perspective unitaire visant le champ quantique (ch. 8). Nous avons consacré le dernier chapitre à l’aspect sociologique de la spécialité, toujours dans la perspective exclusive, de décrire et de comprendre cette période d’étiage que traverse alors la relativité générale.”

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Les secrets de la matière

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Des particules élémentaires à l’Univers, du big bang aux accélérateurs de particules, en passant par la radioactivité ou l’énergie atomique, Etienne Klein nous guide dans un fascinant voyage au coeur de la matière. Comment expliquer que des matériaux aussi différents que le fer, l’eau ou l’oxygène soient composés de particules identiques ? Qu’est-ce que la radioactivité ? Quels processus ont généré l’Univers tel que nous le connaissons aujourd’hui ? En répondant à ces questions, l’auteur nous fait comprendre les lois qui s’exercent au sein de l’atome aussi bien que celles qui régissent le mouvement des galaxies.

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Qu’est-ce qu’un objet ?

0:25 Place de la science dans notre société : texte de Nietzsche “l’avenir de la science”
5:16 La physique quantique, une révolution conceptuelle et relationnelle
8:26 Les théories de jauge : la description des interactions fondamentales comme transmission de particules, donc d’objets
9:45 Une implication : la prédiction que les objets élémentaires ont une masse nulle
12:02 L’hypothèse de Brout, Englert et Higgs : changement radical du concept de masse
15:31 Le problème du langage utilisé pour décrire la physique quantique ; l’exemple du principe d’indétermination d’Heisenberg
21:29 Comment parvenons-nous à connaître les objets ? Réfutation du scepticisme radical, et référence à la Phénoménologie de l’esprit de Hegel
27:33 Définition de la connaissance des objets
28:48 Les différents types de théorie de la connaissance : idéalisme, empirisme, constructivisme, structuralisme… Définition de la logique
41:53 La physique contient-elle des « intraduisibles absolus » ? La non-réductibilité des mathématiques aux mots, l’exemple du temps
46:05 Le manque d’impact de la vulgarisation scientifique ; une explication liée aux neurosciences

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Le Congrès Solvay de 1927

Physicien théoricien (allemand, puis anglais), il est principalement connu pour son importante contribution à la physique quantique. Il a été le premier à donner au carré du module de la fonction d’onde la signification d’une densité de probabilité de présence.
Figure monumentale de la physique, monolithe écrasant, mythologie gelée à lui tout seul : que faudrait-il dire de plus ?

Qui était Albert Einstein ?
Qu’est-ce que la relativité restreinte ?
Qu’est-ce que la relativité générale ?
Ce physicien néérlandais s’est consacré à l’étude de la constitution de la matière et la nature de la lumière. Il est co- lauréat du prix Nobel de Physique de 1902.
Physicienne et chimiste franco-polonaise, elle découvrit avec son époux Pierre Curie deux nouveaux éléments radioactifs, le radium et le polonium. Cette découverte leur valut l’attribution du prix Nobel de 1903, en même temps qu’Henri Becquerel. En 1911, elle obtint le prix Nobel de chimie et fut la seule femme présente au congrès Solvay cette année-là.

Qui était Marie Curie ?
Physicien allemand qui fut le père du quantum. En 1900, il découvrit, à sa plus grande surprise et sans y croire vraiment, la quantification des échanges d’énergie entre la matière et la lumière. Le formalisme de la physique quantique, construit au cours des années 1920, en découlera.

Qui était Max Planck ?
Ingénieur des mines, il fut pendant toute sa carrière directeur associé du laboratoire de recherches General Electrics. Ses travaux sur la physique des nuages ont permis de mettre au point le déclenchement artificiel de la pluie ou “ensemencement des nuages”. Il est lauréat du prix Nobel de Chimie de 1932 pour ses travaux sur la chimie des surfaces.
Physicien français, auteur d’une célèbre théorie du magnétisme et connu pour avoir introduit en France la théorie de la relativité d’Einstein.
Professeur Suisse, spécialisé en relativité restreinte. A l’époque, il fournit la meilleurs vérification expérimentale de la variation de la masse d’un objet en fonction de sa vitesse.
Ce physicien fut le premier et le seul écossais à recevoir le prix Nobel de Physique. C’est lors d’une randonnée que, frappé par la beauté des nuages, il décida de reproduire ce phénomène en laboratoire. C’est ses recherches sur la physique des nuages qui lui valurent le prix Nobel en 1927.
Il fut lauréat du prix Nobel de physique de 1928. Cependant, la Fondation Nobel ne décerna pas de prix en Physique cette année-là, car les travaux des nominés ne satisfaisaient pas tous leurs critères… Son prix ne lui fut donc délivré qu’une année plus tard, en 1929.
Physicien danois, qui joua un rôle déterminant dans l’édification de la mécanique quantique, notamment en proposant en 1913 un modèle de l’atome qui n’était pas compatible avec les lois classiques. Il obtint le prix Nobel en 1922.

Qui était Niels Bohr ?
Physicien français qui obtint le prix Nobel en 1929 pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons.
Physicien américain, lauréat du prix Nobel en 1927 « pour la découverte de l’effet nommé en son nom qui a apporté en 1922 la preuve de l’aspect corpusculaire du rayonnement électromagnétique.
Physicien britannique, réputé pour son laconisme, il écrivit en 1928 l’équation qui lui permit de prédire deux ans plus tard l’existence de l’antimatière.

Qui était Paul Dirac ?
Physicien néerlandais, collaborateur de Niels Bohr, qui a participé au développement de la mécanique quantique et à ses applications aux propriétés optiques et magnétiques de la matière.
Physicien australien, il se forma à Cambridge et s’intéressa beaucoup aux structures des cristaux. Il reçut avec son père le prix Nobel de Physique en 1915 pour leurs travaux d’analyses cristallines aux rayons X.
Physicien danois, notamment connu pour ses travaux sur les écoulements moléculaires de gaz.
Formé à l’Université de Munich, il enseigna la physique en Allemagne avant d’émigrer aux Etats-Unis au moment de la seconde Guerre Mondiale. Ses travaux sur les moments dipolaires, les rayons X et les électrons dans les gaz lui valurent le prix Nobel de Chimie en 1936.
Héritier d’une grande lignée de scientifiques puisque son père et son grand-père occupèrent une chaire au Collège de France. Mobilisé pendant la première guerre mondiale dans le service de radiotélégraphie, c’est dans ce domaine qu’il se spécialisa et publia Science et théorie de l’information.
Physicien britannique, connu pour avoir expliqué le phénomène d’émission par effet de champs. Il collabora avec Paul Dirac sur la mécanique statistique appliquée aux naines blanches.
Physicien allemand qui fut l’un des fondateurs de la mécanique quantique. On lui doit notamment d’avoir énoncé en 1927 le principe d’indétermination qui demeure associé à son nom. Il fut lauréat du prix Nobel de physique en 1932.

Qui était Werner Heisenberg ?
Physicien théoricien autrichien qui réalisa des travaux prophétiques. Il envisagea notamment, en 1930, l’existence d’une nouvelle particule, le neutrino, qui fut avérée vingt-cinq ans plus tard.

Qui était Wolfgang Pauli ?
Physicien belge, qui a été professeur à l’Université de Gand.
Physicien autrichien, grand amoureux des femmes, qui conçut en 1925, lors d’une escapade dans les Grisons avec une jeune maîtresse, l’équation pilotant le comportement des électrons au sein des atomes.

Qui était Erwin Schrödinger ?
Commençant sa carrière en tant que simple instituteur, il fit des études supérieurs solitaires et laissa, malgré ses débuts tardifs, un nombre de travaux considérable ! Il était convaincu que l’univers est mathématisable. Homme très cultivé, ce fut également un excellent pianiste.
Ce chimiste Belge participa au sept premiers congrès Solvay. Il fut directeur de la section des sciences physiques et chimiques à l’Institut des Hautes Études scientifiques (créée pour offrir aux scientifiques une émulation intellectuelle « libre de toute contrainte pédagogique et administrative »). Il anima des conférences dont l’objet était de commenter un film sur la relativité d’Albert Einstein.

Physicien autrichien, ami proche d’Albert Einstein, il apporta des contributions majeures en thermodynamique et excella à créer des liens entre les plus grands physiciens, à provoquer des rencontres, mais son sens critique et son tempérament mélancolique le poussèrent au suicide.

Qui était Paul Ehrenfest ?
Correspondant de l’Académie des sciences dans le département de la physique générale, il mit en évidence la radioactivité du potassium et du rubidium dans leur état naturel. Il fut également pionnier dans l’étude du microscope éléctronique.
Inventeur génial, il accorda une énorme importance à l’expérimentation. Il acquit une renommée mondiale pour ses ascensions scientifiques dans la haute atmosphère et ses plongées dans les abysses sous-marines. C’est de lui dont s’est inspiré Hergé pour le personnage du professeur Tournesol, inventeur d’un prototype de sous-marin !

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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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