Dans ce texte, Etienne Klein retrace l’histoire des ondes gravitationnelles, de l’idée d’Einstein en 1906 (avec quelques rappels de relativité générale) à l’annonce de leur découverte en février 2016, cent ans plus tard.
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
Comparons des photos du Large Hadron Collider et des tableaux de Victor Vasarely : ne pourrait-on pas croire qu’il existe un lien caché ? Bluffant !
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
Le modèle standard, qui repose essentiellement sur le concept de symétrie, est la théorie qui sous-tend actuellement toute la physique des particules…
Pour tout savoir sur les quarks, ces composants fondamentaux de la matière qui sont les constituants des hadrons :
Pour découvrir les propriétés de ces particules étranges que sont les neutrinos :
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.
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 ?