Physique. 4e édition

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.

La notion d'énergie est omniprésente dans la vie courante. Elle fut introduite en physique au XIXe siècle, dans le cadre de la thermodynamique, ce qui dévoila ses liens intrinsèques avec des concepts tels que la chaleur, l'entropie, le travail et le rendement. Cependant, malgré toutes les avancées ultérieures, le mystère demeure concernant la nature fondamentale de l'énergie. Dans le domaine de la thermodynamique, l'accent est davantage mis sur les échanges énergétiques que sur une signification absolue de l'énergie. Quant à la relativité générale, si la célèbre équation E=mc dévoile l'identité de l'énergie avec la masse, la théorie révèle également ses limites, notamment en remettant en question sa propriété fondamentale de conservation. En physique quantique enfin, l'énergie se révèle être un concept insaisissable, défiant toute tentative de définition cohérente, ce qui en fait l'une des énigmes centrales du monde quantique. Cette difficulté souligne les lacunes majeures de notre compréhension de la physique fondamentale contemporaine, notamment l'incompatibilité persistante entre la gravité et le monde quantique. Tout en scrutant ces différentes utilisations, Marc Lachièze-Rey remet ici en question la légitimité même de la notion d'énergie, ouvrant la voie vers une nouvelle physique.

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...

Souhaitant donner une vue d'ensemble de la discipline (de la cinématique à la mécanique quantique), cet ouvrage est un retour aux fondements de la physique. L'auteur réduit l'usage des mathématiques au strict nécessaire et se concentre sur les concepts essentiels. Les indispensables outils de calcul sont forgés au fur et à mesure des besoins. S'appuyant sur les acquis du XXe siècle, l'auteur complète l'explication de nombreux phénomènes physiques par une approche historique chaque fois que celle-ci permet d'aborder un phénomène de façon plus claire. Abondamment illustré, chaque chapitre s'achève par un résumé, 400 questions de réflexion et 500 questions à choix multiple suivies de plus de 2000 exercices variés et concrets. Outil pédagogique de première force, l'ouvrage s'adresse aux étudiants du premier cycle en sciences et des classes préparatoires aux écoles d'ingénieur.