Ce livre a reçu de nombreux éloges.
Note du rédacteur : Sangwook Kim, professeur de physique à l'université Kyunghee
Manuel d'utilisation de ce livre

Questions du chapitre 1
Chapitre 2 Pythagore : Pensée et objet
Chapitre 3 Pythagore : Nombres et harmonies
Chapitre 4 Platon : Structures symétriques – Les solides de Platon
Chapitre 5 Platon : L'Homme sorti de la caverne
Chapitre 6 Newton : Méthodologie et folie
Chapitre 7 Newton : La couleur
Chapitre 8 Newton : La beauté mécanique
Chapitre 9 Maxwell : Le sens esthétique de Dieu
Chapitre 10 Maxwell : Les portes de la perception
Chapitre 11 : Introduction à la symétrie
Chapitre 12 Beauté quantique I : La musique de la sphère
Chapitre 13 Symétrie I : Les deux étapes d’Einstein
Chapitre 14 : Beauté quantique II : L'électron énergétique
Chapitre 15 Symétrie II : Couleur locale
Chapitre 16 : Beauté quantique III : La beauté au cœur de la nature
Chapitre 17 Symétrie III : Emmy Noether - Temps, énergie et santé mentale
Chapitre 18 La beauté quantique IV : Nous croyons en la beauté
Chapitre 19 : Une belle réponse ?

Chroniques de la physique
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Note du traducteur

Étudier les sciences, c'est apprendre à connaître le monde dans lequel nous vivons.
Il s'agit de comprendre que ce monde est magnifique !

Quel était le dessein de Dieu en créant ce monde (s'il existe) ? Historiquement, les réponses à cette question ont varié selon la perspective adoptée sur le monde, mais la vérité universellement reconnue est la suivante : « Le monde qui nous entoure est beau. »
De ce fait, les personnes dotées d'un grand pouvoir créatif croyaient que l'être qui avait créé ce monde était essentiellement un artiste, et qu'elles pouvaient partager et ressentir son sens esthétique.
Leurs idées ont exercé une profonde influence sur la philosophie, les sciences, la littérature et l'art, soulevant de nombreuses questions au fil des siècles.

En conclusion, la nature existe dans des proportions exquises, en harmonie et en équilibre, et produit un maximum d'effets avec un minimum de moyens (sans le moindre gaspillage).
Symétrie et économie ! Ces deux éléments, comme le croit Frank Wilczek, l'un des plus grands intellectuels et scientifiques du XXIe siècle, sont les principes profonds inhérents à la nature qui rendent le monde beau.
Cependant, il est impossible de découvrir ces principes de fonctionnement naturels en utilisant uniquement les sens humains.
En effet, les sens humains ne peuvent percevoir qu'un nombre très limité d'éléments que la nature possède intrinsèquement, tels que la lumière, la couleur et les particules constitutives comme les atomes.
Cela ne peut se faire qu'en observant au microscope ou au télescope, en désassemblant des atomes ou des noyaux, ou en suivant un long raisonnement mathématique.
Frank Wilczek fait appel à des scientifiques, des artistes et des philosophes de toutes les époques pour donner vie à ce monde invisible.
Ces figures historiques sont de grands maîtres qui se sont consacrés à l'exploration des différents phénomènes de la nature et à la découverte des secrets de la beauté.
Frank Wilczek marche dans leurs glorieuses traces, nous montrant que comprendre le monde scientifiquement est le moyen le plus rapide de comprendre la beauté.

À travers l'histoire des sciences
Trouver la réponse à « Un monde magnifique » !

L'histoire de la perspective qui consiste à considérer ce monde comme une œuvre d'art est similaire à l'histoire de l'art.
En art, un style original n'est pas abandonné simplement parce qu'il est ancien ; il connaît souvent une longue vie, exerçant une influence significative sur les nouveaux styles.
De même, si nous reconstruisons la science dans une perspective historique, nous pouvons retracer les parcours des grands scientifiques, passant de concepts simples de théorie scientifique à des concepts de plus en plus complexes.
Grâce à cela, nous pouvons observer séquentiellement le processus par lequel des concepts qui semblent initialement très étrangers passent par des étapes familières et deviennent évidents.
Frank Wilczek explique aux lecteurs que ce monde est une œuvre d'art qui préserve sa beauté grâce aux idées et aux théories des scientifiques à travers l'histoire.
Le premier à apparaître est Pythagore.
Le théorème de Pythagore stipule que les formes géométriques des objets sont liées par des nombres.
En d'autres termes, la croyance selon laquelle « ce monde est fait de nombres entiers » (bien sûr, cette logique a été réfutée) à laquelle croyaient Pythagore et ses disciples était une croyance selon laquelle les « beaux concepts » se réalisaient dans ce monde à travers les nombres.
Pythagore a également découvert deux lois surprenantes qui régissent la hauteur des sons.
En réalité, la hauteur d'un son change en fonction de la longueur de la partie vibrante, et un accord agréable est créé lorsque la tension appliquée à la corde est dans un rapport d'entiers simples.
Ce que nous pouvons tirer de l'expérience de Pythagore, c'est que la forme, la taille, le poids et l'harmonie des objets sont étroitement liés aux nombres.

La source du son est en définitive une corde vibrante, et la vibration désigne un mouvement périodique.
Le mouvement périodique désigne un mouvement qui se produit à intervalles de temps réguliers, et est identique au mouvement périodique des planètes, y compris le soleil.
En fin de compte, les sons ou accords produits par n'importe quel instrument sur Terre sont la « musique des corps célestes » qui emplissent l'univers.
Autrement dit, le rapport mathématique que Pythagore a découvert pour former l'harmonie de Mars est une loi de la nature qui peut également s'appliquer aux rapports mathématiques qui forment les corps célestes.
Et les humains perçoivent instinctivement Mars, créée avec des proportions mathématiques si harmonieuses, comme une planète magnifique.
Platon croyait que des atomes identiques s'assemblent pour créer les entités physiques de la nature, et que la beauté est inhérente aux plus petites unités qui composent ce monde.
Platon expliquait le monde en reflétant la symétrie de ces atomes et en utilisant cinq polygones réguliers.
Bien sûr, les théories de Platon sur les atomes et les solides ont été démenties par la science moderne, mais l'idée de Platon de « retracer la nature à travers la symétrie » a stimulé le développement de la science (et notamment de la physique) pendant les 2 000 années suivantes.

Les idées de Platon ont également joué un rôle central dans la compréhension de la réalité physique par les scientifiques modernes.
Platon, à travers la métaphore de « l'homme dans la caverne », affirmait que les sens humains sont limités, à l'image de cet homme qui ne voit que des ombres du monde réel, et non le monde réel lui-même.
C’est pourquoi Platon disait que pour rencontrer la « réalité qui transcende l’apparence de ce monde », il faut s’efforcer de percer le voile de la complexité des choses et d’atteindre l’essence qui s’y cache.
Autrement dit, quiconque perçoit la beauté dans la nature peut découvrir la véritable source de cette beauté en s'entraînant à voir la réalité.
La science et la physique sont la clé !
L'étincelle de la science moderne, allumée par la théorie héliocentrique de Copernic, a commencé à se propager dans toutes les directions grâce à Newton.
À ce stade, le monde commence à se déconstruire sur la base de l'observation et de la mesure, d'une description précise par la géométrie et les équations, et d'un système mathématique qui synthétise tout cela.
Newton est considéré comme une figure qui a élevé le niveau de toutes les sciences grâce à « l'analyse et la synthèse ».
Newton a obtenu des résultats remarquables dans les domaines des mathématiques (séries infinies et calcul infinitésimal), de la mécanique (loi de la gravitation universelle) et de l'optique (théorie des couleurs), et dès lors, l'essence de la nature et de l'univers a commencé à être résolue mathématiquement.
Maxwell, qui a ouvert un nouveau chapitre de la physique moderne, a transformé « l'espace », qui n'était qu'un contenant pour la matière, en un milieu qui remplit l'univers.
Avant Maxwell, l'espace n'était que du vide.
Frank Wilczek considère Maxwell comme l'un des plus grands physiciens de tous les temps.
Selon Wilczek, Maxwell avait prédit que si la beauté mathématique existe dans la nature, alors il serait possible d'en déduire les lois de la nature.
Partant de ces hypothèses, Maxwell prédit une nouvelle forme de lumière.
Et en découvrant que la vitesse de l'onde générée par la combinaison des champs électriques et magnétiques est la même que celle de la lumière, il a finalement prouvé que la lumière est une onde électromagnétique.

Depuis Maxwell, les scientifiques ont commencé à définir la nature par la beauté.
De nombreux physiciens et autres scientifiques ont soutenu que la symétrie est le plus beau principe caché dans la nature et que, selon eux, le concept de symétrie existe sans exception dans toutes les lois physiques profondes.
La symétrie, cachée dans la nature, régissait toutes choses, et elle était plus simple, plus précise et plus belle que tout autre principe.
Le concept de symétrie a fasciné Galilée, Einstein, Emmy Noether, et même les physiciens du XXe siècle.
La symétrie signifie « changement sans changement ».
Imaginez un cercle.
La rotation d'un cercle ne modifie pas sa forme.
De Galilée à Einstein, la symétrie a été établie comme le principe suprême régissant l'univers entier.
Einstein a prouvé qu'il existe une symétrie locale dans l'espace-temps (les lois de la physique ne changent pas même si différentes vitesses sont ajoutées à l'espace-temps), et Emmy Noether a étendu ce résultat et a montré que pour que les lois de la physique soient symétriques, il doit exister une quantité conservée correspondante, qui est l'énergie.
En définitive, toutes les lois de conservation applicables en physique découlent des symétries de la nature, et ces lois recèlent une beauté intrinsèque.
Et ce monde, régi par ces lois, ne peut qu'être beau.

Un monde magnifique, des gens magnifiques !
Nous restons dans ce monde comme une seule lumière !

À travers l'histoire, d'innombrables scientifiques ont recherché l'ordre et l'harmonie en inventant leurs propres théories, mais une beauté plus parfaite et plus pure existait déjà dans ce monde.
Le système solaire s'est formé selon des lois mécaniques sophistiquées, et la lumière existait parfaitement au-delà des limites imparfaites de la vision et de l'imagination humaines.
La nature, elle aussi, s'est réalisée selon le puissant principe de symétrie.
Il n'y a pas d'exceptions.

Frank Wilczek dit :
« Ce monde obéit aux lois de la physique, et ces lois recèlent de la beauté. »
Après tout, ce monde est essentiellement une œuvre d'art merveilleuse, une œuvre qui possède toute sa beauté.
Le monde est beau.
Frank Wilczek conclut son livre en disant quelque chose que nous oublions souvent :
« Vous et moi sommes faits de matière et obéissons aux lois de la physique. »
« Nous avons un choix, vous et moi, et nous devons en assumer les conséquences. »
Frank Wilczek conclut :
En fin de compte, nous sommes, en tant que composante de ce monde et partie intégrante de la nature, une œuvre d'art magnifique et extraordinaire.
Dans ce livre, Frank Wilczek parle de la beauté du monde, mais en même temps, il nous fait prendre conscience que nous, les humains, faisons aussi partie de la nature et sommes un élément du monde, nous amenant à réfléchir à l'attitude ultime que nous devrions adopter face à la vie.
Ce livre élargit notre perspective sur la nature, tout en ramenant finalement le champ de la pensée de la dimension du monde à celle des êtres humains individuels.

Nous naissons tous beaux, au final.
Bien sûr, se construire une belle vie est la responsabilité de chacun.
Mais si nous n'oublions pas ce fait, nous resterons dans ce monde de beaux êtres tels une lumière éclatante, puis nous disparaîtrons (car, selon les lois de la physique, la lumière continue de se propager), explique Frank Wilczek.

Une personne heureuse est celle qui comprend que ce qu'elle fait aujourd'hui est lié à sa vie et incarne l'œuvre de l'éternité.
Par conséquent, les humains doivent s'efforcer de combiner le fini et l'infini en imitant le plus fidèlement possible les processus divins de la nature.
Nous ne devons pas nous prendre à la légère, en pensant que notre existence est éphémère, ni fermer les yeux sur la réalité qui se présente à nous, en pensant que nous ne serons jamais capables de percer les mystères du temps.
James Clerk Maxwell