La physique

Sidney Perkowitz, Alan Rodney

Description

La physique, science fondamentale de la matière et de l’énergie, englobe tous les niveaux de la nature, du subatomique au cosmique, et repose sur une grande partie de la technologie qui nous entoure.Sidney Perkowitz donne un aperçu de la genèse et du fonctionnement de cette science omniprésente: qui la finance, comment les physiciens pensent et comment la physique soutient la technologie que nous utilisons tous. Présentant les théories et les résultats de la physique pure et appliquée, il part des idées des philosophes grecs pour arriver à la mécanique quantique moderne en passant par la production d’énergie. À partir de ses expériences les plus conséquentes, il aborde les effets de la physique sur la société, la culture et la vision qu’a l’Humanité de sa place dans l’Univers.

Avant-propos ...................................................................................................9

Remerciements..............................................................................................12

Liste des abréviations..............................................................................14

1. Tout commença chez les Grecs............................................ 17

2. Ce dont traite, ou pas, la physique.................................... 41

3. La physique, comment ça marche ?................................. 66

4. La physique appliquée et étendue.................................... 94

5. Une force au sein de la société............................................. 121

6. La physique de demain : des questions sans réponse........................................................ 143

Références bibliographiques........................................................... 173

Lectures supplémentaires et liens Internet.................... 178

Index ..........................................................................................................................183

Sujets

• Physique
• Physical attractiveness
• Science
• Physics
• Sciences et techniques

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 10 novembre 2022
• Nombre de lectures: 25
• EAN13: 9782759826933
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Sidney Perkowitz
La physique
9782759826926-Physique_Couv.indd 1 29/09/2022 17:07:22Sidney Perkowitz
La physique
La physique, science fondamentale de la matière et de l’énergie,
englobe tous les niveaux de la nature, du subatomique au
cosmique, et repose sur une grande partie de la technologie
qui nous entoure.
Sidney Perkowitz donne un aperçu de la genèse et du
fonctionnement de cette science omniprésente : qui la finance,
comment les physiciens pensent et comment la physique
soutient la technologie que nous utilisons tous. Présentant les
théories et les résultats de la physique pure et appliquée, il part
des idées des philosophes grecs pour arriver à la mécanique
quantique moderne en passant par la production d’énergie. À
partir de ses expériences les plus conséquentes, il aborde les
effets de la physique sur la société, la culture et la vision qu’a
l’Humanité de sa place dans l’Univers.
Sidney Perkowitz est titulaire de la chaire de physique Charles
Howard Candler à l’université Emory, Atlanta, Georgia. Professeur
émérite, il explique la science aux non-scientifiques et est l’auteur
de nombreux ouvrages et articles pour des publications comme
le Washington Post et New Scientist.
ISBN : 978-2-7598-2692-6
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www.edpsciences.org
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La physique
Traduit de l’anglais par Alan Rodney
97782759826926-Physique.indd 382759826926-Physique.indd 3 28/09/2022 08:53:228/09/2022 08:53:266ChronoSciences
Collection destinée à un large public qui invite le lecteur à découvrir de façon
très complète mais de manière abordable un sujet ou une thématique précise.
« Dans la même collection »
L’Intelligence artificielle, M. A. Boden, 2021
La Théorie quantique, J. Polkinghorne, 2021
Les Marées, D. G. Bowers et E. M. Roberts, 2021
L’Anthropocène, E. C. Ellis, 2021
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Le Changement climatique, M. Maslin, 2022
Les Énergies renouvelables, N. Jelley, 2022
L’écologie, J. Ghazoul, 2022
Physics: a very short introduction was originally published in English
in 2019. This translation is published by arrangement with Oxford
University Press. [La physique a été initialement publiée en anglais
en 2019. Cette traduction est publiée avec l’autorisation d’Oxford
University Press.]
© Sidney Perkowitz 2019.
© Pour la traduction française, EDP sciences, 2022.
Composition et mise en page : Desk (www.desk53.com.fr)
Imprimé en France
Papier : 978-2-7598-2692-6
E-book : 978-2-7598-2693-3
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés,
réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des
alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions
strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une
utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations
dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation intégrale,
ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit
erou ayants cause est illicite » (alinéa 1 de l’article 40). Cette représentation
ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une
contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.
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Table des matières
Avant-propos ................................................................................................... 9
Remerciements .............................................................................................. 12
Liste des abréviations .............................................................................. 14
1. Tout commença chez les Grecs ............................................ 17
2. Ce dont traite, ou pas, la physique .................................... 41
3. La physique, comment ça marche ? ................................. 66
4. La physique appliquée et étendue .................................... 94
5. Une force au sein de la société ............................................. 121
6. La physique de demain : des questions sans
réponse ............................................................................................................ 143
Références bibliographiques ........................................................... 173
Lectures supplémentaires et liens Internet .................... 178
Index .......................................................................................................................... 183
5
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à mon aimante famille :
à ma chère épouse Sandy,
et à Mike, Erica et Nora.
Ils ont tous enrichi ma vie et mes écrits.
97782759826926-Physique.indd 782759826926-Physique.indd 7 228/09/2022 08:53:28/09/2022 08:53:27797782759826926-Physique.indd 882759826926-Physique.indd 8 28/09/2022 08:53:228/09/2022 08:53:277œ

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Avant-propos
La « physique » est un vaste sujet qui couvre de grandes
étendues de temps, d’espace et d’idées. La science
ellemême est aussi ancienne que la philosophie naturelle des
Grecs anciens, et aussi récente que les données les plus
récentes de la National Aeronautics and Space
Administration (NASA) ou de l’Organisation européenne pour la
recherche nucléaire (CERN) et que les technologies les plus
récentes. Il s’agit également d’une entreprise mondiale.
Nombre de ses réalisations, comme la découverte du boson
de Higgs et la détection des ondes gravitationnelles, ont
été accomplies par de grandes équipes internationales de
chercheurs.
Les domaines couverts par la physique s’étendent plus loin
que la Terre elle-même. L’un des objectifs de la physique est
de comprendre l’Univers tout entier, de ses origines à son
destin ultime, et des quarks à tout l’espace-temps. À travers
ses sous-domaines et ses domaines partenaires tels que les
particules élémentaires, la matière condensée et
l’astrophysique, la physique contribue à notre compréhension de la
nature à toutes ses échelles, à la technologie qui définit notre
mode de vie et à l’exploration de la nature de la vie et des
êtres vivants, y compris l’humanité elle-même.
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LA PHYSIQUE
L’objectif de ce livre est de vous aider, vous, lecteur,
lectrice, à mieux comprendre ce vaste sujet. J’espère vous
montrer suffisamment de la physique, y compris son
histoire, pour que vous puissiez apprécier ce que recouvre ce
sujet, comprendre comment les physiciens effectuent des
recherches et pourquoi elles sont importantes et comment
et pourquoi la société soutient la physique, et comment
celle-ci affecte en retour la société ; et à envisager comment
la physique répond à certaines des plus grandes questions
de l’Humanité, telles que « Comment tout a commencé ? » à
« Comment pouvons-nous vivre durablement sur Terre ? ».
Cette vue d’ensemble s’appuie sur ma carrière de
chercheur, d’éducateur et d’administrateur en physique, ainsi que
sur tout le travail que j’ai investi dans le domaine de la
vulgarisation scientifique et les écrits associés. Mon expérience de
la recherche comprend des laboratoires industriels,
universitaires et gouvernementaux, de la « petite » physique avec
des équipements de paillasse dans mon propre laboratoire,
et de la « grande » physique au Laboratoire national de Los
Alamos (LANL) et dans d’autres grandes installations. J’ai
visité des lieux où l’histoire de la physique s’est écrite, comme
l’observatoire du Mont Wilson, où l’expansion de l’univers
a été découverte, le site du premier essai de la bombe
atomique à Alamogordo, au Nouveau-Mexique, et l’Observatoire
de Paris, où la vitesse de la lumière a été mesurée pour la
première fois.
En partageant mes expériences et mes connaissances
variées de la physique, je me suis efforcé de rendre le sujet
accessible. Mes écrits supposent un minimum de
connaissances préalables en physique, et j’en parlerai en termes
descriptifs et conceptuels plutôt qu’en termes mathématiques.
Si, après avoir terminé cette « très brève Introduction »,
vous comprenez mieux ce qu’est la physique, et comment et
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AVANT-PROPOS
pourquoi la physique et les physiciens fonctionnent comme
ils le font, ce livre aura été une réussite.
Et si, après l’avoir terminé, vous souhaitez en savoir plus,
ou peut-être même poursuivre une carrière en physique ou
dans toute autre science, alors ce livre aura été un double
succès.
Mais, par-dessus tout, j’espère simplement que vous
apprécierez ce livre.
Sidney Perkowitz
Atlanta (Georgia) et Seattle (Washington) -.
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Remerciements
C’est un réel plaisir pour moi de remercier l’éditrice Latha
Menon, de l’Oxford University Press (OUP), qui m’a
commandé ce livre, et qui non seulement a accueilli
positivement l’idée d’un ouvrage d’introduction sur la physique, mais
elle m’a guidé tout au long du processus de proposition et a
amélioré le manuscrit grâce à son travail d’édition ; Jenny
Nugee et Carrie Hickman, qui ont répondu efficacement
à mes questions pendant que j’écrivais le livre et qui ont
recherché des illustrations, respectivement ; Joy Mellor
reçoit toute ma gratitude p