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

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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De quoi la matière est-elle le nom ?

0:00 L’atome des grecs (Démocrite) et l’atome des physiciens
3:11 Peut-on définir la matière ?
5:14 L’autorité de l’image (Roland Barthes)
6:21 Les chambres à bulles (Glaser)
10:20 Les propriétés spontanées de la matière sont-elles fiables ? Y a-t-il une loi de conservation de la matière ?
14:28 Contre-exemple en physique des particules : une collision au LHC ; la conservation de l’énergie et ses implications
16:52 Le vide n’est pas vide ! Les petites particules Belles au bois dormant
19:03 Masse et matière, deux concepts distincts

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En cherchant Majorana

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«Ettore Majorana m’est «tombé dessus» lorsque je commençais mes études de physique. Ce théoricien fulgurant a surgi dans l’Italie des années vingt, au moment où la physique venait d’accomplir sa révolution quantique et de découvrir l’atome. En 1937, il publia même un article prophétique dans lequel il envisage l’existence de particules d’un genre nouveau, qui pourraient résoudre la grande énigme de la matière noire. Ce jeune homme maigre, aux yeux sombres et incandescents, était considéré comme un génie de la trempe de Galilée. Mais de tels dons ont leur contrepoids : Majorana ne savait pas vivre parmi les hommes, et c’est la pente pessimiste et tourmentée de son âme qui finit par l’emporter. A l’âge de trente et un ans, il décida de disparaître et le fit savoir. Une nuit de mars 1938, il embarqua sur un navire qui effectuait la liaison Naples-Palerme et se volatilisa.» Etienne Klein est parti sur les traces de cette comète, à Catane, Rome, Naples et Palerme. Il a rencontré des membres de la famille Majorana, fouillé les archives, analysé l’ouvre, avec le secret espoir que ce scientifique romanesque cesserait enfin de se dérober.

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Le mystère de la domination de la matière sur l’antimatière

Voici une grande question liée à l’origine de l’univers : que s’est-il passé dans l’univers primordial pour que l’antimatière ait aujourd’hui complètement disparu au profit de la matière ?
Une chronique du Monde selon Etienne Klein à découvrir sans plus tarder !

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Présentation du LARSIM, Laboratoire de recherche sur les sciences de la matière

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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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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 physque 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 !

Cliquez sur un physicien pour obtenir une description et, pourquoi pas, un lien caché...

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Comment le boson de Higgs a-t-il changé le concept de masse ?

Le boson de Higgs est une particule élémentaire prédite en 1964 et détectée au LHC à Genève en 2012. De même qu’on associe aux photons (grains de lumière) un champ, appelé champ électromagnétique, on associe également au boson de Higgs un champ, appelé champ de Higgs. C’est ce champ qui confère une masse aux particules.

0:00 Introduction : la masse, un concept évident ?
2:49 La masse non nulle du neutrino
5:07 Quelle est la différence entre la masse et le poids ?
9:17 Masse grave et masse inertielle, de Newton à Einstein (éléments de relativité restreinte)
15:12 Dans un accélérateur de particules, on n’accélère pas !
15:56 Conception des forces en physique classique
17:10 Conception des forces en physique quantique ; masse des bosons
23:04 Théorie quantique de l’électromagnétisme, transformations de jauges, invariance du lagrangien localement
29:37 Les groupes de symétrie : U(1), SU(2) et SU(3) ; prédictions de bosons
34:13 Le modèle standard de la physique des particules, unification des groupes
37:27 Le modèle standard, conforme aux observations, dit que toutes les particules élémentaires ont une masse nulle
41:47 Le pari de Higgs, Brout et Englert : il n’y a pas de lien direct entre matière et masse
45:44 Les bosons de Higgs, quanta du champ de Higgs
47:07 Le LEP, le LHC et la découverte du boson de Higgs
50:13 L’intérêt des champs scalaires pour résoudre de grandes questions en physique
51:05 Conséquences cosmologiques de la découverte du boson de Higgs
53:06 Boson de Higgs et vide quantique
54:56 Bonus sur l’actualité du moment : fonds diffus cosmologique

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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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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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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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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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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

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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.

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

Universcience

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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

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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)

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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

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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

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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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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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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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Des chroniques et des particules

Le modèle standard de la physique des particules

Le modèle standard, qui repose essentiellement sur le concept de symétrie, est la théorie qui sous-tend actuellement toute la physique des particules…

Du rififi chez les hadrons

Pour tout savoir sur les quarks, ces composants fondamentaux de la matière qui sont les constituants des hadrons :

Comment faire de l’anthropologie avec les neutrinos

Pour découvrir les propriétés de ces particules étranges que sont les neutrinos :

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Bohr aux côtés de…

Einstein, son grand rival dans le débat sur l’interprétation de la physique quantique

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Pour en savoir plus sur la relation entre les deux hommes et sur le débat sur l’interprétation de la physique quantique qui les opposait, voir : 40:32 Rencontre BohrEinstein, évolution de leur relation dans la dernière vidéo de la page Cours de physique quantique.

Einstein, lors du sixième Congrès Solvay en 1930

Albert Eintein in 1930, with Niels Bohr, at the Solvay convention, photo by Paul Ehrenfest.

…au premier rang, de gauche à droite (entre autres) : lui-même, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Otto Stern et Lise Meitner, lors d’une conférence dans son Institut à Copenhague en 1937

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A noter aussi, assis tout à gauche au deuxième rang, la présence de Victor Weisskopf qui fut professeur d’Etienne Klein au CERN : pour en savoir plus, lire le premier chapitre du livre En cherchant Majorana.

…Lise Meitner, qui a participé à la découverte de la fission nucléaire, à l’occasion d’un colloque qu’elle a organisé pour lui à Dahlem près de Berlin en 1920

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Pour en savoir plus sur Lise Meitner, voir chapitre 2 de Les Secrets de la matière.

…Werner Heisenberg

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…Werner Heisenberg et Wolfgang Pauli

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…Wolfgang Pauli, en pleine contemplation d’une toupie, peut-être pour évoquer le spin d’une particule ?

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…Max Planck, en 1930

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Paul Dirac (1902 – 1984)


Dirac

Qu’est-ce que la beauté des équations ?

« Si vous ne connaissez pas vous-même les mathématiques, je ne pourrai pas vous l’expliquer, car vous ne me comprendriez pas ; et si vous connaissez les mathématiques, alors vous savez déjà ce que j’entends pas là…»

“Toute loi physique doit être empreinte de beauté mathématique.”

Paul Adrien Maurice Dirac

Dirac le taciturne

Paul Adrien Maurice Dirac est, à son époque, particulièrement réputé pour son laconisme, son économie de mots presque déplacée. De nombreuses anecdotes ont été rapportées à ce sujet.

Il aurait redouté les interviews avec les journalistes. En 1931, en séjour à l’université du Wisconsin, Dirac répondit ainsi à un journaliste lors d’un entretien :

– Professeur Dirac, j’ai remarqué que vous aviez beaucoup d’initiales devant votre nom de famille : P, A, et M. Ont-elles une signification particulière ?
– Non.
– Vous voulez dire que je peux les interpréter à ma guise ?
– Oui.
– Par exemple, si je disais que les lettres P, A et M signifient Poincaré, Aloysius et Mussolini, cela vous irait ?
– Oui.
– Pouvez-vous me donner des nouvelles de vos recherches ?
– Non.
– Qu’est-ce que vous aimez le plus en Amérique ?
– Les pommes de terre.
– Allez-vous au cinéma ?
– Oui.
– Quand ?
– En 1920.
– ?
Après un long silence :
– Peut-être aussi en 1930.

Nul n’a jamais entendu Dirac faire une tirade, une remarque triviale, ce qui, d’un autre côté, donnait du poids à ses paroles. Indifférent au froid, à la pluie, à l’inconfort, à la mauvaise qualité de la nourriture, Dirac aurait pu travailler sur une île déserte. Malgré son comportement à la limite de l’autisme, il fut un chercheur prolifique.

Petit florilège des anecdotes liées à Paul Dirac dans cette chronique du Monde selon Etienne Klein :

Une formation d’ingénieur

Paul Dirac est né à Bristol le 8 août 1902. A 16 ans, il part étudier le génie électrique à l’université de Bristol. Mais une fois son diplôme en poche, n’arrivant pas à obtenir de poste, il se passionne pour la relativité générale d’Einstein. Ainsi, il demande, puis obtient une bourse pour étudier pendant deux ans les mathématiques à l’université de Bristol dans le but de mieux comprendre les aspects de cette théorie qui le fascine tant.

Ceci lui permet d’obtenir en 1923 un poste au Département de recherche scientifique et industrielle à Cambridge. Il se passionne pour le modèle de l’atome successivement perfectionné par Rutherford, Bohr, Sommerfeld, dont il refait les calculs. Il s’intéresse au modèle de l’électron proposé par Bohr et par Heisenberg.

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La beauté mathématique

Fasciné par la beauté des équations et du raisonnement mathématique, il pense qu’on peut parvenir à déterminer l’exactitude d’une théorie par son élégance mathématique. Son premier article, en 1925, met en évidence les différences entre formalisme de la physique quantique et de la physique classique, et lui assure une certaine notoriété. Il suit les grands débats scientifiques de l’époque sur les formalismes de la physique quantique mais ne s’y engage pas. En 1927, il commence la rédaction des Principes de la mécanique quantique, qui sera édité en 1930.

Complément : ce qui est mathématiquement beau est-il physiquement vrai ?

Anecdotes et efficacité des invariances en physique

L’équation de Dirac

Le grand problème de l’époque consistait en l’utilisation de l’équation de Schrödinger, dont les physiciens disposent depuis 1925. Le problème de cette équation, c’est qu’elle est adaptée aux particules les plus lentes seulement… Pendant une année entière, Dirac va travailler d’arrache-pied pour trouver une formulation adaptée aux particules les plus rapides et obtenir, en 1928, une équation d’onde relativiste pour l’électron, qui satisfait à la fois les principes de la physique quantique et les principes de la relativité. Il résout cette équation pour une particule libre, c’est-à-dire sans interaction avec d’autres particules : et obtient la probabilité de trouver l’électron dans un endroit dans un certain état.

Equation Dirac

A l’époque où monde scientifique est en pleine révolution, où les théories s’additionnent en ayant l’air de se contredire, Dirac a une confiance absolue en son équation. C’est grâce à lui que l’existence d’une antiparticule de l’électron, puis de l’antimatière comme écho à la matière, ont été acceptés par les autres physiciens. Il reçoit le prix Nobel en 1933 (qu’il voulait d’abord refuser).

De retour à Cambridge, à la chaire occupée par Isaac Newton, il se consacre aux problèmes fondamentaux de la physique. A sa retraite en 1970, il prend un poste de professeur en Floride et continue parallèlement à rédiger des articles. Il en publie soixante, et même un petit livre sur la relativité générale, jusqu’à sa mort en 1982.

Dirac et la prédiction de l’antimatière

Pour approfondir, voir chapitre « Paul Dirac ou la beauté silencieuse du monde », dans Il était sept fois la Révolution

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Petit voyage dans le monde des quanta

petit_voyage

En 1905 apparaissait une nouvelle physique qui allait révolutionner la façon de décrire la matière et ses interactions : la physique quantique. Avec elle s’ouvraient les portes d’un monde qui n’obéit pas aux lois de la physique classique : l’infi niment petit, avec ses atomes et ses particules. Elle obligea ses pères fondateurs, Einstein, Bohr, Heisenberg et Schrödinger notamment, à rediscuter le déterminisme et les critères de réalité de la physique classique, ainsi que la traditionnelle séparation entre observateur et objet observé. Pour la première fois dans l’histoire des sciences, une discipline exigeait même que soit mis en œuvre un travail d’interprétation afi n d’être comprise et appliquée : quelle sorte de réalité représente le formalisme quantique ? Aujourd’hui, quel crédit convient-il d’accorder aux diverses interprétations proposées depuis les années 1920 ? La physique quantique ne laisse pas d’intriguer, de fasciner, d’exaspérer parfois. Elle demeure pourtant méconnue, victime de stéréotypes : on l’invoque pour cautionner tel phénomène étrange, mais on néglige d’en décrire les principes fondamentaux. Quels sont ces principes qui trouvent des applications toujours plus fascinantes, du laser à la cryptographie quantique, en passant par la téléportation ? D’où provient cette incroyable efficacité de la physique quantique ?

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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

villani

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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L’épisode de Farm Hall

Cédric Villani

villani

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.

Dans cet extrait de la bande dessinée Les Rêveurs lunaires, Cédric Villani revient sur l’épisode de Farm Hall, cette maison en Angleterre où furent enfermés par les Alliés entre juillet 1945 et janvier 1946 les physiciens ayant participé à l’Uranprojekt – le projet de recherches allemand sur la bombe atomique. Cette opération, appelée “Opération Epsilon”, consistait à mettre la maison sur écoute afin de connaître l’avancement des recherches allemandes en matière d’arme nucléaire.

Revivez aux côtés d’Heisenberg l’ambiance dans Farm Hall le 6 août 1945, date des bombardements américains sur Hiroshima…

L’épisode de Farm Hall

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Avec l’aimable autorisation de Gallimard Jeunesse et de Cédric Villani !

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Farm Hall, près de Cambridge
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Marie Curie (1867 – 1934)


Curie


“Dans la vie, rien n’est à craindre, tout est à comprendre.”

“Pensez à être moins curieux des personnes que de leurs idées.”

Marie Curie



Education

Marie Sklodowska naît le 7 novembre 1867 à Varsovie. Ses parents sont tous les deux intellectuels : son père est professeur de mathématiques et de physique, et sa mère institutrice. C’est ce milieu familial propice à l’apprentissage des sciences qui la pousse à faire des études scientifiques. Sa famille ayant peu de ressources, elle décide de poursuivre des études scientifiques en France. Elle suit les cours de mathématiciens et de physiciens renommés. Remarquée par son professeur de physique, il obtient pour son élève la commande d’une étude sur l’aimantation de différents types d’acier. N’ayant qu’une licence de mathématiques et manquant de connaissances en physique, c’est tout naturellement qu’elle va se renseigner auprès d’un spécialiste en la matière : Pierre Curie…

Recherches et prix Nobel

Après son mariage en 1895, Marie Curie commence des recherches sur un tout nouveau phénomène découvert par Becquerel (qu’elle baptisera radioactivité). Trois ans plus tard, son mari l’aide dans ses recherches, qui aboutissent à leur découverte de deux nouveaux éléments : le radium et le polonium. Cette découverte sera récompensée, en 1903, d’un prix Nobel pour les époux Curie et Becquerel.
A la mort de Pierre, Marie le remplace à son poste de professeur à la Sorbonne, ce qui est une grande nouveauté pour une femme de l’époque ! Elle devient ensuite professeur titulaire d’une chaire de physique générale. Elle ne s’arrête pas en si bon chemin, puisqu’elle décroche en 1911 le prix Nobel de chimie, devenant ainsi une des rares personnes à avoir obtenu deux prix Nobel dans deux domaines différents. Elle se rend également au congrès Solvay de cette année, où elle rencontre Rutherford et Einstein, entre autres.

“La radioactivité et la guerre”

Pendant la première Guerre Mondiale, elle fait tout pour utiliser la nouvelle tchnique de la radiographie pour soigner les blessés. Elle équipe donc une voiture avec un appareil à rayon X, un médecin, un chauffeur-mécanicien et part sur le front des armées avec sa fille Irène comme assistante. Marie est alors nommée officiellement directrice du service radiologique de la croix rouge. Des milliers de blessés ont ainsi été secourus. La paix retrouvée, Marie rédige un ouvrage sur “la radioactivité et la guerre” montrant l’ampleur que peuvent prendre, dans certaines circonstances, des applications inattendues de découvertes, initialement, purement scientifiques. Cet exemple constituera un atout dans sa lutte pour la cause des femmes, en particulier dans le domaine des sciences. Son exposition à des substances radioactives- dont les effets n’étaient pas encore connus- provoquent chez elle une leucémie, dont elle meurt en 1934.

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Comment la physique quantique est-elle née ? 2/6

Comment la physique quantique est-elle née ? 2/6

2:00 Modèle de l’atome de Rutherford (1911), analogie avec le système planétaire, rayonnement synchrotron
7:15 Modèle de Bohr (1913), saut quantique, injection de h dans la matière
12:13 Influence de la relativité générale à l’époque (1916)
16:04 Pères fondateurs de la Physique quantique, intérêt pour l’atome, génie européen
20:02 Anecdote sur la découverte de l’équation de Schrödinger (1925), contributions d’Ehrenfest, de Pauli, de Gamow, de Dirac
23:48 Ettore Majorana, son génie, sa disparition
26:54 Questions du public

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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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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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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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