En publiant en 1905 puis en 1915 ses deux théories de la relativité, restreinte et générale, Albert Einstein a révolutionné notre compréhension du monde.
Dans ce livre fondateur, il les met à la portée du non-spécialiste dans toutes leurs dimensions, scientifiques et philosophiques.
Cette édition anniversaire est présentée par le physicien Marc Lachièze-Rey. Une postface de Nicolas Chevassus-au-Louis retrace l'histoire de la première édition
de l'ouvrage et son impact sur la société de l'époque.

Dès que nous pensons, surgit la notion d'infini. Or, on ne peut plus le penser au singulier : des infinis d'ordres différents apparaissent aussi bien dans les mathématiques que dans les sciences de la matière et de l'Univers.
Cet ouvrage retrace quelques grandes étapes des « histoires parallèles » de l'infini en cosmologie, en mathématiques et en physique fondamentale. Les notions d'horizon cosmique et d'univers multiples sont abordées. Cette réflexion sur un thème a priori complexe s'insère dans une vision extrêmement large, pour montrer comment l'approche scientifique du monde a toujours eu des résonances avec les grandes questions philosophiques et métaphysiques.

Pourquoi et comment les théories d'Einstein ont-elles révolutionné nos conceptions de l'espace, du temps et de la matière ?
Installez-vous confortablement dans un transat, puis laissez Marc Lachièze-Rey vous guider sur le chemin menant de la relativité aux modèles de Big Bang et aux trous noirs. Découvrez les mystères de la courbure de l'espace-temps. Voyez quels succès impressionnants la physique et la cosmologie relativistes ont déjà remportés et quels problèmes elles posent encore aux chercheurs. Au moment de quitter votre transat, la relativité vous sera devenue étonnamment familière...

Quoi de plus familier que la chute des corps ? Et quoi de plus éloigné de notre intuition que les trous noirs ou les ondes gravitationnelles ? Tous relèvent pourtant du même phénomène : la gravitation.Si l'on doit à Newton la «gravitation universelle», qui ira de succès en succès au fil des siècles, la théorie actuelle est l'oeuvre d'Einstein, qui adopta un point de vue radicalement différent : la relativité générale identifie la gravitation à la forme d'une nouvelle entité, l'espace-temps.Dans cette brillante synthèse, l'auteur nous conte comment notre compréhension de la gravitation s'est forgée, en s'arrêtant sur la conception du monde proposée par Einstein, si révolutionnaire qu'elle bouleversa tout notre cadre de pensée. Il montre de plus que la relativité générale n'est sans doute pas la «théorie ultime» de la gravitation, comme l'illustrent ses insuffisances face aux cas extrêmes révélés par la cosmologie, sans oublier son incompatibilité avec la physique quantique. Quelles sont les pistes de recherche aujourd'hui ? Comment les tester ? La science fait face à un immense défi. Lire la suite Fermer

Une des questions les plus vertigineuses de l'astrophysique !

Quel est l'âge de l'Univers ? Nous croyons tous connaître la réponse : 13,7 milliards d'années. Mais s'arrêter là serait se priver de l'essentiel. Ce chiffre est le fruit d'une quête passionnante où l'on retrouve Einstein, Hubble, Lemaître..., les subtilités de la physique relativiste et de la cosmologie moderne.

Définir une notion d'âge pour un système aussi complexe n'a rien d'évident. Prenez le corps humain, son âge biologique n'est pas celui des atomes qui le constituent, dont la plupart ont été fabriqués par des réactions nucléaires au coeur d'étoiles anciennes il y a des milliards d'années ! Pour l'Univers, c'est encore pire. Physiciens et cosmologues ont contourné le problème en fabriquant la notion de temps cosmique. Mais ce n'est pas une grandeur que peuvent indiquer des horloges et reconstituer sa valeur repose sur des hypothèses théoriques.

C'est pourquoi la question est encore aujourd'hui débattue.

Enfin vous découvrirez comment on peut aborder l'âge de l'Univers en se passant de la notion de temps, devenue périmée avec la physique moderne.

Alors attachez votre ceinture cosmique...
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A la croisée de l'astrophysique et de la physique des particules, la cosmologie offre une connaissance de plus en plus riche de l'Univers et de son origine.
Cet ouvrage est volontairement synthétique. A partir de quelques principes de base, il élabore des raisonnements physiques et mathématiques, simples mais rigoureux, qui permettent d'élaborer des modèles d'Univers (infini, fini, courbe...) . Cette cinquième édition est une actualisation globale de l'ouvrage, rendue nécessaire car la cosmologie est un domaine où les découvertes et les interprétations sur les processus d'organisation de l'Univers foisonnent.

Vous voulez enfin comprendre ce que signifie la relativité sans vous prendre la tête? Ce petit livre  vous explique sans chichi comment et pourquoi les théories d'Einstein ont révolutionné non seulement notre conception de l'espace, du temps, de la matière et de la lumière, mais d'une façon plus générale toute notre manière de penser.

         

Selon la conception des astrophysiciens, l'univers est le résultat d'une longue évolution. Depuis son origine - le big-bang -, dans des conditions extrêmes de température, de densité, de pression, il est le siège d'une expansion qui entraîne les galaxies, les quasars et tous les astres du cosmos. Les cosmologistes s'interrogent sur les causes et les caractéristiques de cette expansion, mais aussi sur la manière dont sont apparues les galaxies, les étoiles, les planètes et finalement toute la matière qui nous environne. Ils ont compris que l'origine de toutes les structures, aussi bien les immenses galaxies que les atomes dont nous sommes constitués, devait être recherchée dans les premières phases de l'évolution de l'univers. Ils en sont arrivés, pour comprendre la physique surprenante de ces premiers instants, à incorporer les résultats les plus récents de la physique des particules à la cosmologie, prédisant des épisodes stupéfiants dans l'histoire de l'univers, dont la richesse conceptuelle n'est pas encore épuisée. L'ouvrage de Marc Lachièze-Rey présente le modèle de big-bang, c'est-à-dire l'évolution et les caractéristiques de l'univers, tel que les cosmologistes le conçoivent aujourd'hui, y compris les plus récentes améliorations amenées par la physique des particules.
Marc Lachièze-Rey, chargé de recherches au CNRS, travaille au Centre d'études nucléaires de Saclay. Astronome et astrophysicien, il s'intéresse à la cosmologie, et plus particulièrement à la répartition et à la formation des galaxies. Lire la suite Fermer

Comment décrire l'espace et le temps ? L'infiniment petit et l'infiniment grand ? Branes, supercordes, cosmologie quantique...
Où en sont les physiciens ? La physique d'aujourd'hui se fonde à la fois sur la physique quantique et sur la relativité générale. Or, véritables systèmes de pensée, ces deux théories suggèrent deux manières différentes de voir le monde. Et comme deux visions distinctes ne constituent pas une description unifiée, les physiciens ne sont pas satisfaits. D'autant plus que les trous noirs et l'Univers primordial leur résistent encore.
Si notre physique ne convient pas, il faut donc en construire une nouvelle. Et la voie pour le faire est, essentiellement, géométrique. Des hypothèses audacieuses sous-tendent les nouvelles théories : supersymétrie, cordes et supercordes, gravité et cosmologie quantiques, géométrie non commutative, qui renouvellent les conceptions mêmes de l'espace, du temps, de la matière et de l'Univers.
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La Convention internationale des droits de l'enfant et la Charte européenne de l'enfant hospitalisé ont affirmé avec force que le mineur avait droit à être considéré avant tout comme une personne.
Certes, l'enfant n'est pas encore un adulte, mais il le deviendra un jour. La protection qui lui est due - et qui justifie le régime de la minorité - doit lui permettre d'acquérir progressivement les compétences pour agir en personne autonome. Ces principes constituent le fondement de nombreuses règles qui s'imposent aujourd'hui non seulement aux titulaires de l'autorité parentale mais également aux équipes hospitalières et à toutes les personnes chargées de veiller à la santé de l'enfant.
Ils ont récemment trouvé un prolongement dans deux lois importantes du 4 mars 2002, traitant respectivement des droits des malades et de l'autorité parentale. On trouvera présentés dans ce guide pratique des repères essentiels pour les professionnels hospitaliers travaillant auprès d'enfants ou d'adolescents.
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à la croisée de l'astrophysique et de la physique des particules, la cosmologie offre une vision de plus en plus riche de l'évolution du cosmos, de la formation des galaxies et de la structure à grande échelle de l'univers.
Cet ouvrage présente une vue d'ensemble de la discipline. à partir de quelques principes de base, il montre comment des raisonnements physiques et mathématiques, simples mais rigoureux, permettent de construire des modèles d'univers. il s'adresse aux étudiants de deuxième cycle/master de physique, ainsi qu'aux amateurs. cette troisième édition, entièrement revue et corrigée, contient un nouveau développement consacré au fond diffus cosmologique, ainsi qu'un cahier couleur.

Ce qui est directement connaissable est fini, pourtant dès que nous pensons surgit alors la notion d'infini. Depuis la plus haute Antiquité, les hommes ont ainsi été confrontés à la notion d'infini. En mathématiques le simple fait de vouloir diviser un nombre par zéro implique d'envisager ce concept. Par ailleurs, il existe plusieurs sortes d'infinis mathématiques : par exemple, l'infini de l'ensemble des nombres réels est plus «peuplé» que celui des nombres naturels. Les physiciens, hommes de l'expérimentation, ont toujours concentré leurs efforts sur l'élimination des infinis. Pourtant, les théories les plus modernes, comme celles des quantas ou des trous noirs, font surgir de nouveaux infinis. Et que dire des fractales, de la théorie des cordes, de la cosmologie quantique ? L'infini y renaît sans cesse de ses cendres. Entièrement révisé à la lumière des derniers résultats de la recherche, cette nouvelle édition retrace quelques grandes étapes des «histoires parallèles» de l'infini en cosmologie, en mathématiques et en physique fondamentale et leurs inextricables relations avec le statut métaphysique qu'a également l'infini. Deux nouveaux chapitres développent les notions d'horizon cosmique et d'univers multiple.
   
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L'idée de voyage temporel est l'une des plus séduisantes que nous propose la littérature, de science-fiction en particulier. Mais l'examen de ses évocations révèle bien vite contradictions, incohérences, paradoxes. Peut-on tenter, à la lumière des acquis de la science contemporaine, de définir ce que seraient des voyages dans le temps et d'évaluer leur possibilité effective ?
Cet ouvrage nous initie à certains des travaux actuels les plus subtils de la physique contemporaine sur la temporalité, et nous amène à la lisière de ses hypothèses les plus novatrices, que proposent les théories des cordes, la gravité quantique, ou d'autres approches.
Au-delà de la seule physique, ces débats concernent ses relations avec d'autres disciplines (biologie, théorie de l'information, philosophie.). Sans oublier les développements historiques, littéraires, cinématographiques. que le thème a suscités.
C'est finalement la notion même de temps qui se trouve, à l'issue de ce livre exigeant et important, profondément remaniée.
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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=mc² 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. Lire la suite Fermer

De quoi est fait le monde ? La question peut bien se poser mais les réponses ont été étonnantes : d'eau, de corpuscules (éventuellement crochus), d'air, de feu, d'ondes, de terre, d'effluves, de champs, d'énergie et ainsi de suite. La liste est longue (on n'a oublié que le caoutchouc). Aujourd'hui les réalistes structurels nous apprennent même que le monde serait constitué de structures mathématiques, celles notamment qui figurent dans nos meilleures théories physiques. Et ces dernières incluraient, pour en venir au sujet de ce livre, des théories de jauge, dont les structures assumeraient ainsi une valeur ontique. Le monde serait donc composé dans un sens auquel il faut éventuellement s'habituer de ces mêmes structures. Mais ces structures, d'où viennent-elles ? De toutes pièces de l'expérience ? Son apport est certes important, mais il y a autre chose. Lire la suite Fermer

Deux visions distinctes animent la physique contemporaine : la physique quantique et la relativité générale.
Mais ces deux domaines montrent de profondes divergences, en particulier à propos de leurs conceptions de l'espace et du temps : il semble nécessaire d'élaborer une nouvelle physique, plus unifiée. l'ouvrage présente les diverses pistes explorées aujourd'hui. il décortique non seulement les géométries sur lesquelles elles se fondent, mais surtout leurs partis pris et leurs arguments ; il présente les nouvelles visions de l'univers qu'elles impliquent et les confronte avec les observations cosmologiques ; il fait le point sur leurs possibilités de prédiction à l'heure de la mise en service du lhc.
Ces approches sont en pleine évolution. les deux principales ; les théories des cordes et la gravité quantique, occupent le devant de la scène, mais d'autres, moins connues du grand public, évoluent, lentement. l'arrivée d'une nouvelle physique commence à se profiler. mais elle ne semble pas pour demain. cette nouvelle édition que nous propose ici marc lachièze-rey est largement modifiée par rapport à la première édition (2003) ; elle se situe à la pointe de l'actualité et au coeur des controverses qui agitent la communauté scientifique.
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