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La leçon de sciences la plus facile au monde : la physique des étoiles
La leçon de sciences la plus facile au monde : la physique des étoiles
Description
Introduction au livre
De l'astronomie antique à la théorie de Chandrasekhar sur la mort des étoiles
Dans le grand article qui explique la physique de la vie d'une étoile

Découvrons le mystère de la beauté de l'univers et de l'intersection de la physique !

La mort d'une étoile dépend de sa masse.
Une étoile aussi légère que le Soleil devient une naine blanche, une étoile plus lourde devient une étoile à neutrons, et les étoiles les plus lourdes deviennent des trous noirs.
Chandrasekhar, un astrophysicien indien, a étudié principalement les naines blanches parmi celles-ci.
Il a remporté le prix Nobel de physique en 1983 pour ses travaux sur la structure et l'évolution des étoiles.
Ce livre, le neuvième de la série « Apprendre la science à partir d’articles originaux de lauréats du prix Nobel », couvre les recherches du XXe siècle sur les étoiles, en se concentrant sur l’article de Chandrasekhar de 1931 qui a découvert les conditions d’équilibre de la mort des étoiles, en particulier des naines blanches.

Pour faciliter la compréhension, j'ai commencé par l'histoire des étoiles telle que les anciens la concevaient.
Nous avons également examiné la loi de la gravitation universelle de Newton, le phénomène d'aberration de la lumière, la distance aux étoiles et la magnitude absolue des étoiles.
Il a également détaillé les équations de Reine-Emden, qui expliquent comment les étoiles conservent leurs formes stables.
À cette fin, nous avons brièvement abordé la thermodynamique et introduit les processus polytropiques.
Nous avons également examiné le cycle de vie des étoiles à travers l'histoire de la classification stellaire et de la recherche en la matière.
À cet égard, nous avons traité l'article de Lane et Eddington sur la théorie des étoiles, l'article de Bethe sur la naissance des étoiles et l'article de Chandrasekhar sur la physique des naines blanches, une forme de mort stellaire.
L'annexe comprend les textes originaux en anglais de ces articles ainsi qu'une liste des lauréats du prix Nobel de physique afin de faciliter l'exploration et la compréhension plus approfondies.



  • Vous pouvez consulter un aperçu du contenu du livre.
    Aperçu

indice
Recommandation
J'espère que vous pourrez comprendre les articles originaux de ces scientifiques de génie.
Percer les mystères de la mort des étoiles : une interview surprise avec le Dr Genzel

Première rencontre | Théorie des étoiles anciennes

Le calendrier solaire de l'Égypte antique : étoiles fixes et étoiles errantes
Constellations - Noms d'objets, d'animaux et de héros mythiques
Le zodiaque et l'astrologie - Les 12 constellations que traverse le Soleil
L'histoire du dieu soleil Râ _ Le soleil considéré comme un être divin
Pensées de Thalès et d'Anaximandre sur les étoiles - De quoi sont faits le soleil, la lune et les étoiles ?
L'émergence du modèle de la sphère céleste _ Où sont les étoiles
Observations d'Aristarque : la distance entre la Terre et la Lune, et entre la Terre et le Soleil
Ératosthène a calculé le rayon de la Terre en utilisant les rayons du soleil et les ombres.
Hipparque, qui a étudié la luminosité des étoiles et les a classées selon leur luminosité.

Seconde rencontre | Gravitation et distance des étoiles

Découverte de la gravitation universelle : la force qui attire l’un vers l’autre deux objets dotés d’une masse.
Calcul de l'accélération due à la gravité
Énergie potentielle de la gravité _ Utilisation de la différentiation et de l'intégration
Théorème du Virial _ Preuve de Clausius
Découverte de l'aberration lumineuse : preuve de l'orbite terrestre
Distances aux étoiles - Bessel et parallaxe
Magnitude absolue d'une étoile - comparaison de la luminosité réelle d'une étoile

Troisième rencontre | Processus polytropiques et équation structurale des étoiles

Processus polytropiques - Thermodynamique des gaz dans les étoiles
Modèle d'étoile polytropique de Lane et Emden : Équations de l'équilibre stellaire
Modèle stellaire d'Eddington - Ajout de la pression de radiation

La quatrième rencontre | La naissance et l'évolution des étoiles

Les femmes astronomes à l'Université Harvard et la spectroscopie des étoiles - Une histoire de la recherche stellaire
Découverte du diagramme HR : la relation entre la luminosité des étoiles et la température
Théorie des protoétoiles : comment naissent les étoiles
Pourquoi les étoiles brillent : les réactions de fusion nucléaire au sein des étoiles
La vie d'une star - De la naissance à la mort
Pulsar - Signaux réguliers provenant d'étoiles à neutrons
Trou noir - un corps céleste d'où même la lumière ne peut s'échapper

Cinquième rencontre | Une étude sur la mort d'une étoile

La vie de Chandrasekhar : une passion irrésistible
Extrait de l'article de Chandrasekhar : Conditions d'équilibre des naines blanches

En plus de la réunion
Sur la température théorique du Soleil – Version anglaise de l'article de Lane
La Constitution interne des étoiles _Les écrits d'Eddington en anglais
Production d'énergie dans les étoiles – Version anglaise de l'article de Bete
La densité des naines blanches _Chandrasekhar 1 Version anglaise de l'article
Masse maximale des naines blanches idéales _Chandrasekhar 2 Version anglaise de l'article

Image détaillée
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Dans le livre
Les astronomes de l'Antiquité ne pouvaient pas faire clairement la distinction entre les étoiles et les planètes.
Ils ont donc divisé les étoiles en deux types.
On pensait qu'il existait des « étoiles fixes », dont la position ne changeait pas, et des « étoiles errantes », qui se déplaçaient sensiblement par rapport aux étoiles fixes sur une période de plusieurs jours ou semaines.
--- p.22

Hipparque construisit un observatoire sur l'île de Rhodes et observa les étoiles.
On dit qu'il a découvert 850 des 1022 étoiles qui furent utilisées plus tard à l'époque romaine.
Il a classé les étoiles en magnitudes de 1 à 6 selon leur luminosité, définissant l'étoile la plus brillante comme étant de magnitude 1 et l'étoile à peine visible à l'œil nu comme étant de magnitude 6.
--- p.46

De plus, il a découvert que la force de gravité est proportionnelle au produit de la masse du soleil et de la masse de la planète, et inversement proportionnelle au carré de la distance entre le soleil et la planète.
Cette force est la force gravitationnelle qui attire les êtres les uns les autres, et c'est là que Newton s'est heurté à un nouveau problème.
S'il existe une force d'attraction entre les corps célestes, pourquoi ne restent-ils pas collés les uns aux autres ? Newton a compris que la raison en est que les planètes orbitent autour du soleil.
--- p.48

En 1814, Fraunhofer utilisa un spectroscope qu'il avait construit pour étudier le spectre de la lumière provenant du soleil.
Au cours de ce processus, nous avons découvert qu'il existait une ligne noire dans le spectre.
Cela se produit parce que les atomes qui composent le soleil absorbent la lumière d'une longueur d'onde spécifique, empêchant ainsi cette lumière d'atteindre la Terre.
Cela nous a permis de savoir de quels atomes le soleil est composé.

--- p.142

En 1844, l'astronome allemand Bessel déduisit que la trajectoire sinueuse plutôt que rectiligne de Sirius A était due à l'influence gravitationnelle d'une autre étoile voisine.
L'étoile à laquelle Bessel pensait était la compagne de Sirius A.
--- p.158

Lorsqu'une certaine quantité de matière interstellaire se rassemble, elle forme un groupe en raison de la force gravitationnelle qui s'exerce entre elle, et la matière interstellaire rassemblée tourne de plus en plus vite, et une contraction due à la gravité se produit vers le centre.
À ce moment-là, le centre se contracte beaucoup plus vite que l'extérieur, et l'extérieur se contracte relativement lentement.
Cette période est appelée la protoétoile, pour ainsi dire, et peut être considérée comme une étoile nouveau-née.
On sait que des protoétoiles continuent de naître dans l'univers, et qu'un exemple représentatif est la protoétoile de la nébuleuse d'Orion.
--- p.179

Lorsque le cœur d'une géante rouge continue de se contracter et atteint une température de 100 millions de degrés, l'hélium subit une fusion nucléaire pour créer un cœur de carbone.
Une fois que tout l'hélium du noyau a été converti en carbone, l'étoile plus légère ne peut plus créer d'éléments plus lourds.
Ensuite, la matière extérieure est éjectée pour former une nébuleuse planétaire, et le centre se contracte davantage pour devenir une naine blanche.
Dans les naines blanches, les réactions de fusion nucléaire ne se produisent plus, et ces étoiles sont appelées étoiles compactes.
Autrement dit, l'amas d'étoiles légères le plus dense est une naine blanche.
--- p.181

En 1987, la supernova 1987A (SN 1987A) est apparue dans le Grand Nuage de Magellan.
Cette explosion, survenue lorsqu'une étoile géante 100 fois plus massive que le Soleil s'est contractée rapidement sous l'effet de la gravité, s'est avérée être une explosion de supernova, car la faible étoile de magnitude 12 est passée à la magnitude 2,9 sur une période de deux mois.
Cette étoile se situe à 150 000 années-lumière, donc cette explosion de supernova est un événement passé qui s'est produit il y a 150 000 ans.
Les explosions de supernova sont des événements rares, observés en 1054, 1572, 1604 et 1987, et sont considérées comme des spectacles cosmiques en raison de leur grandeur.
--- p.183

Bell Burnell a installé des radiotélescopes pour étudier les quasars.
Au cours de l'enquête, nous avons découvert qu'un signal étrangement régulier se produisait toutes les 1,33 secondes.
Elle en a fait part à son supérieur, le professeur Hughes, et tous deux ont soupçonné que le signal aurait pu être envoyé par des extraterrestres.
(...) Environ un mois plus tard, un autre objet similaire a été découvert ailleurs, ce qui a permis de comprendre que le signal provenait d'une étoile à neutrons et non d'un extraterrestre.

--- p.190

Un trou noir est l'extrémité d'une étoile massive, où une quantité énorme de masse est concentrée en un seul point.
La gravité devient donc incroyablement forte.
Le noir a la propriété d'absorber toute la lumière.
On l'appelle trou noir car c'est un corps céleste qui, en raison de sa gravité extrêmement forte, ne peut échapper même à la lumière une fois qu'elle y pénètre.
--- p.193

Avis de l'éditeur
★ Recommandé par la National Science Teachers Association ★ Cours de sciences conviviaux et individuels
★ Un ouvrage incontournable pour ceux qui envisagent des études scientifiques ou d'ingénierie ★ Comprend les versions anglaises d'articles primés par le prix Nobel

Là où l'astronomie et la physique se rencontrent
Tout dans l'univers est devenu un objet d'étude en physique.


Il n'est pas exagéré de dire que l'histoire de l'astronomie est l'histoire de l'humanité.
Le soleil et la lune, qui se lèvent et se couchent périodiquement, et les étoiles qui scintillent au loin dans le ciel nocturne obscur n'étaient pas seulement des objets de culte, mais aussi utilisés pour prédire la fortune humaine.
Les anciens Égyptiens, qui considéraient le soleil comme sacré, ont créé un calendrier solaire et prédit les crues du Nil en observant l'étoile Sirius se lever à une certaine position dans le ciel oriental.
Les anciens Babyloniens ont commencé à regrouper les étoiles du ciel en constellations, et les Grecs et les Romains les ont nommées d'après des personnages ou des animaux mythologiques.
Nous avons longtemps imaginé la Terre comme une falaise abrupte ou les étoiles tournant autour d'elle sur une sphère céleste, mais grâce aux progrès des technologies d'observation, nous avons pu calculer le rayon de la Terre et mesurer les distances entre la Terre, la Lune et le Soleil.

L'astronomie, qui était jusqu'alors centrée sur l'observation, a fait un nouveau bond en avant au XXe siècle.
Voici la rencontre avec la physique.
L'astronomie renaît donc sous le nom d'astrophysique.
La physique a pu expliquer théoriquement les résultats des observations de l'univers, et lorsqu'elle prédit l'existence du monde inconnu, elle le confirme par l'observation.
Avec le lancement des engins spatiaux et l'expansion du champ de l'astronomie, la physique est devenue une partie intégrante de l'astronomie.
« La leçon de sciences la plus facile au monde : la physique des étoiles » commence par l'astronomie antique et retrace l'histoire de la rencontre entre l'astronomie et la physique.
Grâce aux progrès des technologies d'observation et de l'astrophysique, nous présentons comment les astrophysiciens ont révélé la naissance de l'univers, c'est-à-dire le processus de naissance, d'évolution et de mort des étoiles, ainsi que leurs articles.
Tout dans l'univers est désormais un objet d'étude en physique.
Découvrez le monde infini de la physique grâce à ce livre !

L'astrophysique, la discipline la plus ancienne et la plus novatrice
Un livre essentiel pour nous qui vivons dans la Corée à l'ère spatiale.


Suite au succès du troisième lancement du lanceur coréen Nuriho en mai 2023, l'Institut coréen de recherche aérospatiale (KARI), une agence gouvernementale chargée du développement spatial, a été lancé en mai 2024.
L'ère spatiale à part entière a également commencé dans notre pays.
L'astronomie, l'exploration de l'espace, est l'une des disciplines les plus anciennes et les plus avant-gardistes de l'histoire de l'humanité.
On peut y voir le résultat de l'ajout de la physique et de sa renaissance sous la forme de l'astrophysique (la physique des étoiles).
L'astrophysique, qui étudie les propriétés physiques liées à la création et à l'évolution des corps célestes, est la discipline la plus fondamentale de l'industrie spatiale et constituera un moteur de croissance future.
L'astrophysique du XXe siècle a révélé les secrets de la naissance, de l'évolution et de la mort des étoiles.
C’est sur cette base que les recherches visant à percer les mystères de l’univers se poursuivent encore aujourd’hui.
Ce livre explore de manière fascinante les travaux des chercheurs qui ont marqué l'astrophysique, en utilisant l'histoire, des photographies et des formules.
Il explique étape par étape les formules relatives à la physique des étoiles qui apparaissent dans l'article, et fournit des preuves théoriques et des photos d'observation d'objets astronomiques pour aider les lecteurs à comprendre.
Embarquez pour un voyage mystérieux à la découverte de l'univers avec « La leçon de science la plus facile au monde : la physique des étoiles » !

À propos de la naissance, de l'évolution et de la mort des étoiles
Un regard sur l'univers à travers la physique


Ce livre traite d'astronomie, et plus particulièrement d'astrophysique, le domaine qui explique et prédit les phénomènes célestes à l'aide de théories physiques.
Je voudrais vous présenter un article de Chandrasekhar, un astrophysicien indien qui a réalisé des contributions exceptionnelles dans ce domaine.
Chandrasekhar est né en Inde britannique en 1910, et son oncle était Venkata Raman, qui a également remporté le prix Nobel de physique en 1930.
L'étude des naines blanches est la contribution la plus représentative de Chandrasekhar.
Il a découvert les conditions dans lesquelles les naines blanches, une forme plus récente d'étoiles de faible masse, atteignent l'équilibre.
Ses recherches ont permis d'achever la compréhension de la physique des étoiles, couvrant leur naissance, leur évolution et leur mort.
Bien qu'il ait connu des revers lorsque ses théories n'ont pas été acceptées par son mentor Eddington, Chandrasekhar a finalement réussi l'exploit de remporter le prix Nobel de physique en 1983.
En reconnaissance de ses nombreuses contributions à l'astrophysique, l'observatoire spatial Chandra, dédié aux rayons X, a été lancé dans l'espace et porte son nom.
En tant que professeur, il était très passionné par l'enseignement et a formé de nombreux étudiants exceptionnels, dont des lauréats du prix Nobel.
À travers ce livre, explorons les travaux remarquables de Chandrasekhar, un scientifique à la passion inébranlable !
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 17 juillet 2024
- Nombre de pages, poids, dimensions : 300 pages | 152 × 215 × 20 mm
- ISBN13 : 9791193357309
- ISBN10 : 1193357306

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