Comment ne pas aimer la physique ?
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Description
Introduction au livre
Le pouvoir d'attraction de la physique, démontré avec conviction par le physicien et vulgarisateur scientifique Jim Al-Khalili.
Une ode aux joies de la physique et de la méthodologie scientifique Explique les trois piliers de la physique moderne : la mécanique quantique, la relativité et la thermodynamique, sans formules ! Ce livre, écrit par un communicateur scientifique qui fait le lien entre le public et la science et par un professeur de physique théorique à l'Université de Surrey, explore le charme de la physique, un à un. Il explique avec douceur le monde de la physique, qu'il a aimé toute sa vie, d'une voix calme, comme s'il était un oncle scientifique racontant des histoires à son neveu qui n'y connaît rien. Le professeur Jim Al-Khalili, qui s'est passionné pour la physique dès l'adolescence, affirme qu'il n'y a pas d'autre moyen d'expliquer le monde que par la physique. À quoi ressemblerait le monde vu par un physicien quantique qui affirme que la physique est le seul moyen de comprendre le monde avec la plus grande précision ? Sans recourir à des formules complexes ni à un jargon incompréhensible, l'auteur explique comment la physique, qu'il affectionne tant, élucide les principes fondamentaux du monde et où se situent les dernières avancées en physique. Il couvre les réalisations de la physique et les théories d'intégration et d'unification réalisées par les trois piliers de la physique moderne : la mécanique quantique, la relativité et la thermodynamique, mais il est écrit dans un langage simple afin que même les non-spécialistes puissent le comprendre, en partant des bases ; il est donc étonnamment facile à lire pour un livre scientifique. La beauté de la physique, ou de la science, comme le dit l'auteur, réside dans la conviction que les vérités actuelles peuvent être modifiées à tout moment par de nouvelles expériences, et dans le fait que nous continuons à progresser malgré cela. Écoutons le récit de l'auteur, qui présente la véritable attitude de la science, fondée sur la croyance dans le progrès véritable et l'ouverture du savoir, ainsi que la figure des scientifiques qui s'efforcent d'avancer grâce à une vérification sans fin par l'expérimentation. Le parcours et le charme de l'auteur, premier lauréat de la médaille Stephen Hawking, décernée à ceux qui ont fait progresser la communication entre le public et la science, transparaissent dans chaque phrase. Même si vous ne connaissez rien à la physique, vous ne pouvez pas vous empêcher de l'adorer. |
- Vous pouvez consulter un aperçu du contenu du livre.
Aperçu
indice
Recommandation
introduction
1. L'émerveillement face à la compréhension
Ce que nous ignorons * Comment le progrès se réalise * À la recherche de la simplicité
2 échelles
Universalité * Symétrie * Réductionnisme * Limites de l'universalité
3. Espace et temps
Comment les physiciens définissent-ils le temps et l'espace ? * La théorie de la relativité restreinte d'Einstein * La théorie de la relativité générale d'Einstein * L'expansion de l'espace
4. Énergie et matière
Énergie * Matière et masse * Les constituants fondamentaux de la matière * Bref historique de la matière et de l'énergie
5 Monde quantique
Les fondements de la mécanique quantique * Qu'est-ce que cela signifie ? * Intrication, mesure et décohérence
6. La thermodynamique et la flèche du temps
Mécanique statistique et thermodynamique * Déterminisme et aléatoire * Qu'est-ce que le temps ?
7 Unification
Théorie quantique des champs * À la recherche de la gravité quantique * Théorie des cordes * Gravité quantique à boucles
8 L'avenir de la physique
Matière noire, énergie sombre, inflation et multivers, information, ER=EPR, une crise en physique ? et raisons d’être optimiste.
9. Utilité de la physique
À la croisée de la physique, de la chimie et de la biologie * La révolution quantique se poursuit * Ordinateurs quantiques et science du XXIe siècle
10 Pensez comme un physicien
De l'honnêteté et du doute * De la théorie et de la connaissance * De la vérité * Les physiciens sont des êtres humains comme les autres
Remerciements
Pour en savoir plus
Recherche
introduction
1. L'émerveillement face à la compréhension
Ce que nous ignorons * Comment le progrès se réalise * À la recherche de la simplicité
2 échelles
Universalité * Symétrie * Réductionnisme * Limites de l'universalité
3. Espace et temps
Comment les physiciens définissent-ils le temps et l'espace ? * La théorie de la relativité restreinte d'Einstein * La théorie de la relativité générale d'Einstein * L'expansion de l'espace
4. Énergie et matière
Énergie * Matière et masse * Les constituants fondamentaux de la matière * Bref historique de la matière et de l'énergie
5 Monde quantique
Les fondements de la mécanique quantique * Qu'est-ce que cela signifie ? * Intrication, mesure et décohérence
6. La thermodynamique et la flèche du temps
Mécanique statistique et thermodynamique * Déterminisme et aléatoire * Qu'est-ce que le temps ?
7 Unification
Théorie quantique des champs * À la recherche de la gravité quantique * Théorie des cordes * Gravité quantique à boucles
8 L'avenir de la physique
Matière noire, énergie sombre, inflation et multivers, information, ER=EPR, une crise en physique ? et raisons d’être optimiste.
9. Utilité de la physique
À la croisée de la physique, de la chimie et de la biologie * La révolution quantique se poursuit * Ordinateurs quantiques et science du XXIe siècle
10 Pensez comme un physicien
De l'honnêteté et du doute * De la théorie et de la connaissance * De la vérité * Les physiciens sont des êtres humains comme les autres
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Dans le livre
Ce livre est une ode à la physique.
Mon intérêt pour la physique est né à l'adolescence.
Honnêtement, je me suis amélioré en physique depuis que j'ai réalisé que j'étais doué pour ça.
La physique est un mélange amusant de résolution d'énigmes et de bon sens.
C'était comme un cou.
C'était amusant de jouer avec des équations et des symboles algébriques, d'y insérer des nombres et de voir les secrets de la nature se révéler.
--- p.11
Pour trouver des réponses aux énigmes de la vie, certains se tournent vers la religion, d'autres vers les idéologies, et d'autres encore vers les systèmes de croyances.
Mais pour moi, il n'y a pas d'alternative à la formulation rigoureuse d'hypothèses, à leur test, puis à la déduction de faits concernant la nature.
C'est une caractéristique typique de la méthodologie scientifique.
Toutes les méthodes de recherche de la vérité pour comprendre le monde sont également valables.
Je ne pense pas que la compréhension du monde par la science, et notamment la physique, soit simplement l'une d'entre elles.
La science est la seule méthode à laquelle nous pouvons faire confiance.
--- p.12
La science présente une différence importante par rapport aux autres domaines.
L'idée est que des conceptions scientifiques largement répandues ou des théories établies de longue date peuvent être rendues obsolètes et remplacées par de nouvelles visions du monde grâce à une simple observation attentive ou à un résultat expérimental unique.
--- p.23
Le simple fait qu'une découverte scientifique majeure bouleverse complètement notre vision du monde ne signifie pas que tous les scientifiques l'adoptent immédiatement.
Mais ce n'est pas un problème scientifique, c'est un problème pour les parties concernées.
Le progrès scientifique est inarrêtable, et le progrès est toujours une bonne chose.
Le savoir et l'illumination valent toujours mieux que l'ignorance.
Nous partons d'un état d'ignorance, mais nous sommes déterminés à découvrir ce que nous ignorons.
Il y aura peut-être des controverses en cours de route, mais au final, nous ne pouvons ignorer ce que nous avons découvert.
En matière de compréhension scientifique de la réalité du monde, l'argument selon lequel « l'ignorance est un bonheur » n'est que pure ineptie.
Douglas Adams a dit un jour :
« Je choisirai toujours l’émerveillement qui naît de la compréhension plutôt que celui qui naît de l’ignorance. » — p. 24
Les disciplines scientifiques progressent grâce à l'interaction continue entre la théorie et l'expérimentation, et la physique ne fait pas exception.
Une théorie ne peut résister à l'épreuve du temps que si ses prédictions sont confirmées par des expériences.
Toute bonne théorie devrait formuler de nouvelles prédictions qui puissent être testées expérimentalement.
Toutefois, si les résultats expérimentaux contredisent la théorie, celle-ci doit être modifiée ou tout simplement abandonnée.
À l'inverse, il arrive que l'on découvre en laboratoire des phénomènes inexpliqués qui nécessitent de nouvelles théories.
Il n'existe probablement aucun autre domaine scientifique où ce type de collaboration soit aussi magnifiquement réalisé qu'en physique.
En mathématiques théoriques, les théorèmes sont démontrés par la logique, la déduction et les vérités axiomatiques.
Il n'est pas nécessaire de le vérifier dans le monde réel.
En revanche, des domaines comme la géologie, la biologie comportementale et la psychologie comportementale sont en grande partie des sciences observationnelles, qui approfondissent leur compréhension en collectant minutieusement des données issues du monde naturel ou en les vérifiant grâce à des expériences conçues avec rigueur.
Mais la physique ne peut progresser que lorsque la théorie et l'expérimentation travaillent de concert, s'orientant mutuellement dans la bonne direction.
--- p.29~30
Contrairement à la philosophie, à la logique et aux mathématiques théoriques, la physique est une science empirique et quantitative.
La physique procède par la vérification des concepts au moyen d'observations, de mesures et d'expériences reproductibles.
Les physiciens peuvent parfois proposer des théories mathématiques inhabituelles et bizarres, mais pour évaluer leur efficacité et leur véritable puissance, nous devons examiner si elles décrivent des phénomènes vérifiables et concrets.
C’est aussi la raison pour laquelle Stephen Hawking n’a pas remporté le prix Nobel malgré ses recherches sur le rayonnement de Hawking, un phénomène par lequel les trous noirs émettent de l’énergie, au milieu des années 1970.
Le prix Nobel n'est décerné qu'aux théories ou découvertes qui ont été confirmées expérimentalement.
--- p.43
Le monde de la physique ne s'est établi comme une discipline à part entière qu'au XVIIe siècle.
Cela était dû en grande partie à l'invention de deux des instruments les plus importants de toute la science.
Ce sont des télescopes et des microscopes.
Si nous pouvions seulement comprendre le monde que nous voyons à l'œil nu, la physique n'aurait pas progressé autant.
--- p.44
À la fin du XIXe siècle, la physique semblait achevée.
La physique nous a donné la mécanique newtonienne, l'électromagnétisme et la thermodynamique, et a montré que ces trois domaines peuvent expliquer avec succès le mouvement et le comportement d'objets de toutes tailles, depuis les trajectoires des boulets de canon jusqu'aux horloges, aux tempêtes, aux machines à vapeur, aux aimants, aux moteurs, aux pendules et aux planètes, et à presque tous les phénomènes que nous rencontrons autour de nous.
La discipline qui étudie tout cela est appelée collectivement « physique classique ».
Ce que nous apprenons encore à l'école, c'est principalement la physique classique.
Il est vrai que la physique classique était excellente, mais elle ne pouvait pas tout expliquer.
Lorsque les physiciens ont porté leur attention sur les composantes microscopiques de la physique, les atomes et les molécules, de nouveaux phénomènes ont été découverts, phénomènes que la physique conventionnelle ne pouvait expliquer.
Les règles et les équations que nous avions utilisées jusqu'alors ne semblaient plus s'appliquer là-bas.
--- p.127
La question épineuse de la définition de la frontière entre le monde quantique microscopique et le monde classique macroscopique a été rendue célèbre pour la première fois par Erwin Schrödinger dans les années 1930.
À cette époque, Schrödinger a conçu une célèbre expérience de pensée.
Bien que Schrödinger ait été l'un des pionniers et fondateurs du domaine de la mécanique quantique, il a lui-même exprimé des doutes quant à la signification de cette dernière.
Il a demandé ce qui se passerait si l'on plaçait un chat dans une boîte contenant des matières radioactives et un poison mortel.
Le boîtier est conçu de telle sorte que lorsque la matière radioactive émet des particules, un dispositif les détecte et libère le poison contenu dans le flacon. --- p.147
La véritable valeur de la science ne réside pas dans la certitude, mais dans l'ouverture à l'incertitude.
La science remet en question les connaissances actuelles et est toujours prête à les remplacer par des connaissances plus approfondies dès que quelque chose de meilleur apparaît.
Dans d'autres domaines, cette attitude pourrait être considérée comme capricieuse.
Mais ce n'est pas le cas en science.
La science ne progresse que lorsque les scientifiques restent inébranlables dans leur engagement envers la qualité, l'honnêteté et le scepticisme.
Mon intérêt pour la physique est né à l'adolescence.
Honnêtement, je me suis amélioré en physique depuis que j'ai réalisé que j'étais doué pour ça.
La physique est un mélange amusant de résolution d'énigmes et de bon sens.
C'était comme un cou.
C'était amusant de jouer avec des équations et des symboles algébriques, d'y insérer des nombres et de voir les secrets de la nature se révéler.
--- p.11
Pour trouver des réponses aux énigmes de la vie, certains se tournent vers la religion, d'autres vers les idéologies, et d'autres encore vers les systèmes de croyances.
Mais pour moi, il n'y a pas d'alternative à la formulation rigoureuse d'hypothèses, à leur test, puis à la déduction de faits concernant la nature.
C'est une caractéristique typique de la méthodologie scientifique.
Toutes les méthodes de recherche de la vérité pour comprendre le monde sont également valables.
Je ne pense pas que la compréhension du monde par la science, et notamment la physique, soit simplement l'une d'entre elles.
La science est la seule méthode à laquelle nous pouvons faire confiance.
--- p.12
La science présente une différence importante par rapport aux autres domaines.
L'idée est que des conceptions scientifiques largement répandues ou des théories établies de longue date peuvent être rendues obsolètes et remplacées par de nouvelles visions du monde grâce à une simple observation attentive ou à un résultat expérimental unique.
--- p.23
Le simple fait qu'une découverte scientifique majeure bouleverse complètement notre vision du monde ne signifie pas que tous les scientifiques l'adoptent immédiatement.
Mais ce n'est pas un problème scientifique, c'est un problème pour les parties concernées.
Le progrès scientifique est inarrêtable, et le progrès est toujours une bonne chose.
Le savoir et l'illumination valent toujours mieux que l'ignorance.
Nous partons d'un état d'ignorance, mais nous sommes déterminés à découvrir ce que nous ignorons.
Il y aura peut-être des controverses en cours de route, mais au final, nous ne pouvons ignorer ce que nous avons découvert.
En matière de compréhension scientifique de la réalité du monde, l'argument selon lequel « l'ignorance est un bonheur » n'est que pure ineptie.
Douglas Adams a dit un jour :
« Je choisirai toujours l’émerveillement qui naît de la compréhension plutôt que celui qui naît de l’ignorance. » — p. 24
Les disciplines scientifiques progressent grâce à l'interaction continue entre la théorie et l'expérimentation, et la physique ne fait pas exception.
Une théorie ne peut résister à l'épreuve du temps que si ses prédictions sont confirmées par des expériences.
Toute bonne théorie devrait formuler de nouvelles prédictions qui puissent être testées expérimentalement.
Toutefois, si les résultats expérimentaux contredisent la théorie, celle-ci doit être modifiée ou tout simplement abandonnée.
À l'inverse, il arrive que l'on découvre en laboratoire des phénomènes inexpliqués qui nécessitent de nouvelles théories.
Il n'existe probablement aucun autre domaine scientifique où ce type de collaboration soit aussi magnifiquement réalisé qu'en physique.
En mathématiques théoriques, les théorèmes sont démontrés par la logique, la déduction et les vérités axiomatiques.
Il n'est pas nécessaire de le vérifier dans le monde réel.
En revanche, des domaines comme la géologie, la biologie comportementale et la psychologie comportementale sont en grande partie des sciences observationnelles, qui approfondissent leur compréhension en collectant minutieusement des données issues du monde naturel ou en les vérifiant grâce à des expériences conçues avec rigueur.
Mais la physique ne peut progresser que lorsque la théorie et l'expérimentation travaillent de concert, s'orientant mutuellement dans la bonne direction.
--- p.29~30
Contrairement à la philosophie, à la logique et aux mathématiques théoriques, la physique est une science empirique et quantitative.
La physique procède par la vérification des concepts au moyen d'observations, de mesures et d'expériences reproductibles.
Les physiciens peuvent parfois proposer des théories mathématiques inhabituelles et bizarres, mais pour évaluer leur efficacité et leur véritable puissance, nous devons examiner si elles décrivent des phénomènes vérifiables et concrets.
C’est aussi la raison pour laquelle Stephen Hawking n’a pas remporté le prix Nobel malgré ses recherches sur le rayonnement de Hawking, un phénomène par lequel les trous noirs émettent de l’énergie, au milieu des années 1970.
Le prix Nobel n'est décerné qu'aux théories ou découvertes qui ont été confirmées expérimentalement.
--- p.43
Le monde de la physique ne s'est établi comme une discipline à part entière qu'au XVIIe siècle.
Cela était dû en grande partie à l'invention de deux des instruments les plus importants de toute la science.
Ce sont des télescopes et des microscopes.
Si nous pouvions seulement comprendre le monde que nous voyons à l'œil nu, la physique n'aurait pas progressé autant.
--- p.44
À la fin du XIXe siècle, la physique semblait achevée.
La physique nous a donné la mécanique newtonienne, l'électromagnétisme et la thermodynamique, et a montré que ces trois domaines peuvent expliquer avec succès le mouvement et le comportement d'objets de toutes tailles, depuis les trajectoires des boulets de canon jusqu'aux horloges, aux tempêtes, aux machines à vapeur, aux aimants, aux moteurs, aux pendules et aux planètes, et à presque tous les phénomènes que nous rencontrons autour de nous.
La discipline qui étudie tout cela est appelée collectivement « physique classique ».
Ce que nous apprenons encore à l'école, c'est principalement la physique classique.
Il est vrai que la physique classique était excellente, mais elle ne pouvait pas tout expliquer.
Lorsque les physiciens ont porté leur attention sur les composantes microscopiques de la physique, les atomes et les molécules, de nouveaux phénomènes ont été découverts, phénomènes que la physique conventionnelle ne pouvait expliquer.
Les règles et les équations que nous avions utilisées jusqu'alors ne semblaient plus s'appliquer là-bas.
--- p.127
La question épineuse de la définition de la frontière entre le monde quantique microscopique et le monde classique macroscopique a été rendue célèbre pour la première fois par Erwin Schrödinger dans les années 1930.
À cette époque, Schrödinger a conçu une célèbre expérience de pensée.
Bien que Schrödinger ait été l'un des pionniers et fondateurs du domaine de la mécanique quantique, il a lui-même exprimé des doutes quant à la signification de cette dernière.
Il a demandé ce qui se passerait si l'on plaçait un chat dans une boîte contenant des matières radioactives et un poison mortel.
Le boîtier est conçu de telle sorte que lorsque la matière radioactive émet des particules, un dispositif les détecte et libère le poison contenu dans le flacon. --- p.147
La véritable valeur de la science ne réside pas dans la certitude, mais dans l'ouverture à l'incertitude.
La science remet en question les connaissances actuelles et est toujours prête à les remplacer par des connaissances plus approfondies dès que quelque chose de meilleur apparaît.
Dans d'autres domaines, cette attitude pourrait être considérée comme capricieuse.
Mais ce n'est pas le cas en science.
La science ne progresse que lorsque les scientifiques restent inébranlables dans leur engagement envers la qualité, l'honnêteté et le scepticisme.
--- p.273~274
Avis de l'éditeur
La physique est tellement fascinante qu'il est impossible de ne pas l'aimer. Qu'est-ce qui la rend si attrayante ?
Sur la beauté de penser et de ressembler à un scientifique
Le livre s'ouvre sur la confession de l'auteur, qui avoue être tombé amoureux de la physique à l'adolescence, il y a plus de 40 ans.
La physique est une discipline difficile d'accès pour la plupart des gens. Qu'est-ce qui a poussé le scientifique Jim Al-Khalili à « aimer » la physique toute sa vie ?
Alkali cite plusieurs raisons.
Il commence par un aveu sincère : son intérêt pour la physique s’est accru après qu’il a réalisé avoir un certain talent pour cette discipline. Il explique que la physique, qui lui semblait un mélange amusant de résolution d’énigmes et de bon sens, et qui permet de percer les secrets de la nature et de l’univers, l’a profondément fasciné.
Il souligne également que la physique possède une particularité : les expériences et les théories fonctionnent parfaitement de concert pour faire progresser la recherche.
Tandis que les sciences observationnelles comme la géologie et la biologie élargissent notre compréhension grâce à la collecte de données, à une conception expérimentale méticuleuse et à la vérification, la physique doit elle aussi faire des bonds théoriques fondés sur de telles expériences.
Les physiciens s'appuient sur les théories existantes en les étudiant et en les vérifiant, puis présentent de nouvelles théories au monde.
Alkali exprime cela en disant : « Il n'existe aucune autre discipline où la théorie et l'expérimentation travaillent main dans la main, chacune indiquant à l'autre la voie à suivre, comme en physique. »
La physique moderne est une discipline en constante évolution et qui fait l'objet de recherches permanentes.
De Newton à Dirac, en passant par Higgs, Schrödinger, Einstein et Steven Weinberg, la physique a constamment résolu, de manière surprenante, de nouvelles énigmes apparues à des points que l'on croyait résolus.
Dans « Comment ne pas aimer la physique ? », l'énergie sincère et affectueuse de l'auteur transparaît à chaque ligne, car il cherche à partager avec tous la beauté de la physique qui, malgré ses détours complexes et ses hauts et ses bas, finit par atteindre la vérité.
L'auteur, physicien théoricien et communicateur scientifique, explique les choses de manière facile à comprendre.
Le flux et le développement vastes et multidimensionnels de la physique
Ce qui rend ce livre si particulier, c'est qu'il réussit à expliquer la physique, un sujet qui peut paraître particulièrement abstrait aux non-spécialistes, au grand public dans un langage clair et concis.
Même pour ceux qui s'intéressent aux sciences, et a fortiori pour ceux qui sont « analphabètes en sciences », il est très difficile de comprendre pleinement la mécanique quantique et la théorie de la relativité, qui sont considérées comme l'essence de la physique moderne.
Ce livre aborde le temps et l'espace, le vaste univers et le minuscule monde quantique, la physique théorique et la physique de la vie quotidienne d'une manière intuitivement compréhensible, englobant non seulement les connaissances scientifiques mais aussi la méthodologie et la philosophie.
Il aborde également le flux général de la physique, les trois grandes théories qui sous-tendent la physique moderne et les discussions les plus récentes, d'une manière qui sera utile même aux non-spécialistes.
Le secret de la présentation efficace de ce vaste ouvrage dans un seul petit livre réside dans l'expertise de l'auteur en tant que physicien quantique et communicateur scientifique ayant animé un documentaire scientifique populaire sur la BBC.
Si vous vous attendez à des explications scolaires de formules complexes, vous serez surpris par le style narratif accessible de l'auteur, présenté sans formules difficiles.
L'auteur fut en fait le premier récipiendaire de la médaille Stephen Hawking, décernée à ceux qui ont apporté une contribution significative à l'avancement de la communication scientifique auprès du public, pour son exceptionnelle capacité à transmettre les connaissances les plus récentes des scientifiques contemporains au grand public de manière accessible grâce à des podcasts et des documentaires scientifiques.
Si vous souhaitez appréhender les concepts et le fonctionnement de la physique que vous n'avez jamais vraiment compris, malgré toutes les discussions que vous avez eues à leur sujet, ouvrez ce livre.
« D’où vient la physique ? »
Aperçu des dernières actualités en physique
Ce livre est également très utile aux lecteurs qui souhaitent apprendre, dans un langage simple, les progrès réalisés par la physique moderne.
Ce sera également fascinant pour les passionnés de science qui s'intéressent aux progrès réalisés en physique depuis la mécanique quantique et la relativité.
À la fin du XIXe siècle, la physique semblait achevée.
En développant la mécanique newtonienne, l'électromagnétisme et la thermodynamique, il semblait possible d'expliquer avec succès tous les objets et tous les phénomènes (boulons de canon, horloges, tempêtes, machines à vapeur, aimants, moteurs, pendules, planètes, etc.).
Mais lorsque les physiciens ont porté leur attention sur les composantes microscopiques de la physique, les atomes et les molécules, de nouveaux phénomènes, inexplicables par la physique conventionnelle, ont commencé à être découverts.
C'est le début de la physique moderne et le sujet principal de ce livre.
Plutôt que de simplement expliquer les théories et les concepts de la physique, l'auteur s'intéresse à la manière dont ces théories se sont développées.
Commençant par l'histoire d'Erwin Schrödinger, le pionnier de la mécanique quantique, elle retrace l'histoire de la physique qui a débuté avec la théorie quantique, notamment la théorie des cordes et la gravité quantique à boucles.
Par exemple, la théorie des cordes, qui affirme que les particules élémentaires sont en réalité de minuscules cordes vibrant dans une dimension cachée, part des propriétés quantiques de la « matière » dans l'espace-temps.
La gravité quantique annulaire est une théorie qui part du principe que « l'espace-temps lui-même » est un concept plus fondamental que la matière contenue dans l'espace-temps.
Ainsi, la recherche des physiciens progresse par un processus d'élaboration de nouvelles théories à partir de théories existantes.
Le processus par lequel expériences et théories progressent de concert constitue le cœur même de la physique, discipline que l'auteur affectionne particulièrement.
Si les explications de physique contenues dans ce livre sont faciles à comprendre, c'est probablement parce que l'auteur est attentif au cours du progrès scientifique.
Plutôt que de s'attarder sur les profondeurs de la théorie, elle retrace son développement et explique les principes qui régissent le développement et le progrès de la physique.
Un amour pour la science et la connaissance qui découle naturellement de
Ouverture d'esprit envers le monde
L'essence de l'attitude scientifique mise en lumière dans ce livre, qui explique comment penser, vérifier et percevoir le monde comme un physicien, réside dans l'ouverture au doute.
La science est une discipline ouverte d'esprit qui part du principe que les théories existantes peuvent être abandonnées lorsque de nouvelles expériences émergent, sans être régie par des préjugés ou des stéréotypes.
Le public imagine souvent que les scientifiques travaillent seuls dans leurs laboratoires ou recherchent des formules parfaites, déconnectés de la réalité. Or, la science, et notamment la physique, est une discipline qui progresse uniquement grâce à la convergence des expériences et des théories. De plus, comme de nouvelles théories se développent inévitablement à partir des théories et expériences existantes, elle présente plus que toute autre les caractéristiques d'une discipline collaborative.
Le processus d’« évaluation par les pairs » de la méthodologie scientifique est précisément cette procédure de correction interne au sein d’une communauté.
Pour les scientifiques, l'évaluation critique est un processus naturel.
L'ouverture du scientifique à questionner et à critiquer constamment afin de développer une théorie solide et de l'aborder honnêtement constitue l'essence même de la méthodologie scientifique objective qui permet à l'auteur d'affirmer avec confiance qu'« il n'existe pas d'autre alternative pour comprendre ce monde ».
La façon dont un physicien perçoit le monde, comme l'explique l'auteur, est nécessaire non seulement aux scientifiques, mais aussi à tous ceux qui vivent sur cette planète.
Une attitude qui garde à l'esprit que vos convictions peuvent fondamentalement changer à tout moment, et une attitude qui aime la connaissance tout en restant ouverte aux opinions différentes.
Ce faisant, nous pourrons trouver un moyen d'approcher la vérité du monde.
C’est probablement la raison pour laquelle vous ne pourrez vous empêcher d’aimer la physique abordée dans ce livre.
Sur la beauté de penser et de ressembler à un scientifique
Le livre s'ouvre sur la confession de l'auteur, qui avoue être tombé amoureux de la physique à l'adolescence, il y a plus de 40 ans.
La physique est une discipline difficile d'accès pour la plupart des gens. Qu'est-ce qui a poussé le scientifique Jim Al-Khalili à « aimer » la physique toute sa vie ?
Alkali cite plusieurs raisons.
Il commence par un aveu sincère : son intérêt pour la physique s’est accru après qu’il a réalisé avoir un certain talent pour cette discipline. Il explique que la physique, qui lui semblait un mélange amusant de résolution d’énigmes et de bon sens, et qui permet de percer les secrets de la nature et de l’univers, l’a profondément fasciné.
Il souligne également que la physique possède une particularité : les expériences et les théories fonctionnent parfaitement de concert pour faire progresser la recherche.
Tandis que les sciences observationnelles comme la géologie et la biologie élargissent notre compréhension grâce à la collecte de données, à une conception expérimentale méticuleuse et à la vérification, la physique doit elle aussi faire des bonds théoriques fondés sur de telles expériences.
Les physiciens s'appuient sur les théories existantes en les étudiant et en les vérifiant, puis présentent de nouvelles théories au monde.
Alkali exprime cela en disant : « Il n'existe aucune autre discipline où la théorie et l'expérimentation travaillent main dans la main, chacune indiquant à l'autre la voie à suivre, comme en physique. »
La physique moderne est une discipline en constante évolution et qui fait l'objet de recherches permanentes.
De Newton à Dirac, en passant par Higgs, Schrödinger, Einstein et Steven Weinberg, la physique a constamment résolu, de manière surprenante, de nouvelles énigmes apparues à des points que l'on croyait résolus.
Dans « Comment ne pas aimer la physique ? », l'énergie sincère et affectueuse de l'auteur transparaît à chaque ligne, car il cherche à partager avec tous la beauté de la physique qui, malgré ses détours complexes et ses hauts et ses bas, finit par atteindre la vérité.
L'auteur, physicien théoricien et communicateur scientifique, explique les choses de manière facile à comprendre.
Le flux et le développement vastes et multidimensionnels de la physique
Ce qui rend ce livre si particulier, c'est qu'il réussit à expliquer la physique, un sujet qui peut paraître particulièrement abstrait aux non-spécialistes, au grand public dans un langage clair et concis.
Même pour ceux qui s'intéressent aux sciences, et a fortiori pour ceux qui sont « analphabètes en sciences », il est très difficile de comprendre pleinement la mécanique quantique et la théorie de la relativité, qui sont considérées comme l'essence de la physique moderne.
Ce livre aborde le temps et l'espace, le vaste univers et le minuscule monde quantique, la physique théorique et la physique de la vie quotidienne d'une manière intuitivement compréhensible, englobant non seulement les connaissances scientifiques mais aussi la méthodologie et la philosophie.
Il aborde également le flux général de la physique, les trois grandes théories qui sous-tendent la physique moderne et les discussions les plus récentes, d'une manière qui sera utile même aux non-spécialistes.
Le secret de la présentation efficace de ce vaste ouvrage dans un seul petit livre réside dans l'expertise de l'auteur en tant que physicien quantique et communicateur scientifique ayant animé un documentaire scientifique populaire sur la BBC.
Si vous vous attendez à des explications scolaires de formules complexes, vous serez surpris par le style narratif accessible de l'auteur, présenté sans formules difficiles.
L'auteur fut en fait le premier récipiendaire de la médaille Stephen Hawking, décernée à ceux qui ont apporté une contribution significative à l'avancement de la communication scientifique auprès du public, pour son exceptionnelle capacité à transmettre les connaissances les plus récentes des scientifiques contemporains au grand public de manière accessible grâce à des podcasts et des documentaires scientifiques.
Si vous souhaitez appréhender les concepts et le fonctionnement de la physique que vous n'avez jamais vraiment compris, malgré toutes les discussions que vous avez eues à leur sujet, ouvrez ce livre.
« D’où vient la physique ? »
Aperçu des dernières actualités en physique
Ce livre est également très utile aux lecteurs qui souhaitent apprendre, dans un langage simple, les progrès réalisés par la physique moderne.
Ce sera également fascinant pour les passionnés de science qui s'intéressent aux progrès réalisés en physique depuis la mécanique quantique et la relativité.
À la fin du XIXe siècle, la physique semblait achevée.
En développant la mécanique newtonienne, l'électromagnétisme et la thermodynamique, il semblait possible d'expliquer avec succès tous les objets et tous les phénomènes (boulons de canon, horloges, tempêtes, machines à vapeur, aimants, moteurs, pendules, planètes, etc.).
Mais lorsque les physiciens ont porté leur attention sur les composantes microscopiques de la physique, les atomes et les molécules, de nouveaux phénomènes, inexplicables par la physique conventionnelle, ont commencé à être découverts.
C'est le début de la physique moderne et le sujet principal de ce livre.
Plutôt que de simplement expliquer les théories et les concepts de la physique, l'auteur s'intéresse à la manière dont ces théories se sont développées.
Commençant par l'histoire d'Erwin Schrödinger, le pionnier de la mécanique quantique, elle retrace l'histoire de la physique qui a débuté avec la théorie quantique, notamment la théorie des cordes et la gravité quantique à boucles.
Par exemple, la théorie des cordes, qui affirme que les particules élémentaires sont en réalité de minuscules cordes vibrant dans une dimension cachée, part des propriétés quantiques de la « matière » dans l'espace-temps.
La gravité quantique annulaire est une théorie qui part du principe que « l'espace-temps lui-même » est un concept plus fondamental que la matière contenue dans l'espace-temps.
Ainsi, la recherche des physiciens progresse par un processus d'élaboration de nouvelles théories à partir de théories existantes.
Le processus par lequel expériences et théories progressent de concert constitue le cœur même de la physique, discipline que l'auteur affectionne particulièrement.
Si les explications de physique contenues dans ce livre sont faciles à comprendre, c'est probablement parce que l'auteur est attentif au cours du progrès scientifique.
Plutôt que de s'attarder sur les profondeurs de la théorie, elle retrace son développement et explique les principes qui régissent le développement et le progrès de la physique.
Un amour pour la science et la connaissance qui découle naturellement de
Ouverture d'esprit envers le monde
L'essence de l'attitude scientifique mise en lumière dans ce livre, qui explique comment penser, vérifier et percevoir le monde comme un physicien, réside dans l'ouverture au doute.
La science est une discipline ouverte d'esprit qui part du principe que les théories existantes peuvent être abandonnées lorsque de nouvelles expériences émergent, sans être régie par des préjugés ou des stéréotypes.
Le public imagine souvent que les scientifiques travaillent seuls dans leurs laboratoires ou recherchent des formules parfaites, déconnectés de la réalité. Or, la science, et notamment la physique, est une discipline qui progresse uniquement grâce à la convergence des expériences et des théories. De plus, comme de nouvelles théories se développent inévitablement à partir des théories et expériences existantes, elle présente plus que toute autre les caractéristiques d'une discipline collaborative.
Le processus d’« évaluation par les pairs » de la méthodologie scientifique est précisément cette procédure de correction interne au sein d’une communauté.
Pour les scientifiques, l'évaluation critique est un processus naturel.
L'ouverture du scientifique à questionner et à critiquer constamment afin de développer une théorie solide et de l'aborder honnêtement constitue l'essence même de la méthodologie scientifique objective qui permet à l'auteur d'affirmer avec confiance qu'« il n'existe pas d'autre alternative pour comprendre ce monde ».
La façon dont un physicien perçoit le monde, comme l'explique l'auteur, est nécessaire non seulement aux scientifiques, mais aussi à tous ceux qui vivent sur cette planète.
Une attitude qui garde à l'esprit que vos convictions peuvent fondamentalement changer à tout moment, et une attitude qui aime la connaissance tout en restant ouverte aux opinions différentes.
Ce faisant, nous pourrons trouver un moyen d'approcher la vérité du monde.
C’est probablement la raison pour laquelle vous ne pourrez vous empêcher d’aimer la physique abordée dans ce livre.
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 10 mai 2022
Nombre de pages, poids, dimensions : 312 pages | 422 g | 140 × 210 × 20 mm
- ISBN13 : 9791155814673
- ISBN10 : 1155814673
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Langue coréenne
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