Physique. MPSI-PCSI-PTSI

Gérard Mourou, prix Nobel de physique, dévoile comment le laser a bouleversé sa vie... et comment il est en passe de transformer la nôtre. Nous connaissons tous le mot " laser ", mais savons-nous réellement ce qu'il signifie ? Quels pouvoirs recèle ce faisceau de lumière d'une précision inouïe ? Le laser fait partie de notre quotidien, qu'il s'agisse de chirurgie oculaire, de découpe de précision ou même d'imprimantes. Mais ce rayon de lumière extrême possède un potentiel bien plus vertigineux : il pourrait jouer un rôle clé dans les défis majeurs de demain. C'est la conviction de Gérard Mourou, qui a découvert sa vocation à l'adolescence, en assistant aux premières expériences laser des années 1960. Depuis, il n'a cessé de repousser les limites de la lumière, développant des lasers de plus en plus puissants et ouvrant la voie à des avancées spectaculaires. Ses recherches ont déjà révolutionné la médecine, avec la chirurgie réfractive et la protonthérapie contre le cancer. Mais l'avenir s'annonce encore plus prometteur : des lasers capables de transmuter les déchets nucléaires pour les rendre inoffensifs, de produire une énergie propre et abondante par fusion nucléaire, ou encore de débarrasser l'orbite terrestre des débris spatiaux. A travers son itinéraire, de la Provence de son enfance aux laboratoires les plus avancés du monde, Gérard Mourou nous raconte la science comme une formidable aventure humaine. Il nous rappelle aussi qu'une vie de recherche peut rimer avec curiosité, émerveillement et engagement pour l'avenir de l'humanité.

Introduite en physique au XIXe siècle, la notion d'énergie est aujourd'hui omniprésente dans la vie courante. Cependant, malgré les avancées scientifiques, le mystère concernant sa nature fondamentale demeure entier. Dans le domaine de la thermodynamique, on s'intéresse davantage aux échanges et transformations que subit l'énergie qu'à sa signification absolue. Dans le même temps, elle est mise en relation avec d'autres notions telles que la chaleur, la température, l'entropie, le temps... Quant à la relativité générale, si la célèbre équation E= mc2 fait le lien entre l'énergie et la masse, et donc la gravitation, la théorie révèle également ses limites, au profit de grandeurs mieux adaptées au cadre de l'espace-temps. En physique quantique, enfin, l'énergie reste un concept insaisissable, ce qui en fait l'un des défis centraux du monde quantique. Tout en scrutant ces différentes approches de l'énergie, le physicien Marc Lachièze-Rey remet ici en question la pertinence même de cette notion pour la recherche d'une nouvelle physique. Comment élucider ses liens avec le temps, la dynamique, la gravitation, l'information ? Ces questions fondamentales, qui passionnent et divisent les théoriciens, pourraient bouleverser notre façon de voir le monde.

Et si le temps ne s'écoulait pas de la même façon pour tous ? Si l'espace pouvait se courber, se dilater, se contracter ? A partir d'expériences de pensée restées célèbres - trains lancés à grande vitesse, ascenseurs en chute libre -, Albert Einstein redouble de pédagogie pour expliquer la théorie qui, parce qu'elle redéfinit l'architecture de l'univers et demeure une référence de la physique actuelle, s'est imposée comme une des révolutions scientifiques les plus importantes du XXe siècle. Tandis qu'avec la relativité restreinte, résumée dans l'équation E = mc2, le temps et l'espace cessent d'être absolus pour dépendre du mouvement de l'observateur, la relativité générale transforme la nature de la gravitation qui devient l'expression même de la géométrie de l'espace-temps. Laissez Einstein vous conter les implications scientifiques et philosophiques de la théorie qui a aboli tous nos repères...

Résumé : Ce cours de physique complet couvre tous les domaines de ta discipline, de la mécanique à la physique atomique, en passant par la thermodynamique, l'électromagnétisme, l'optique... Chaque chapitre est parfaitement structuré et équilibré. Près de 1 000 schémas et photographies, ainsi que de nombreux encarts historiques ou "pratiques" illustrent des notions théoriques au formalisme mathématique réduit. Un résumé du cours, des QCM et des exercices (dont certains sont corrigés de façon détaillée) permettent enfin de réviser et de s'entraîner. Véritable référence pour tous les étudiants en Sciences de la vie et de la santé, il sera plus largement le compagnon idéal des étudiants en Licence de Sciences.