La physique quantique

Malgré la banalité de son titre, cet ouvrage paru dans la collection Eyrolles Pratique est remarquable pour au moins deux raisons. La première, la plus visible, est qu'il présente une synthèse des découvertes et des avancées de la physique quantique par inventeur, en rendant à César (et surtout à Max, Albert, Niels, Louis, Werner, Erwin, Paul et Richard) ce qui lui appartient, dans une approche toujours claire et concise. La seconde raison est qu'il aborde, pour la première fois à ma connaissance, les expériences menées par Serge Haroche dans son laboratoire de l'ENS, qui lui valurent son prix Nobel en 2012 (partagé avec David J. Wineland) pour « les méthodes expérimentales révolutionnaires qui ont permis la mesure et la manipulation de systèmes quantiques individuels ».
L'ouvrage distingue trois périodes : celle des « pères fondateurs » (1900-1921) que furent Max Planck, Albert Einstein et Niels Bohr, trois bons génies qui ouvrirent les premières portes ; celle de la « nouvelle physique quantique » (1922-1927) avec l'apparition de plusieurs théories innovantes et complémentaires dues à Louis de Broglie, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger et Paul Dirac, imaginant chacun de leur côté des concepts et des formalismes révolutionnaires ; et enfin celle de « la révolte d'Einstein et le quatrième mousquetaire » (1927-1970), où l'on apprend qu'Einstein, refusant d'admettre l'étrangeté du monde quantique, s'est fourvoyé pour des raisons idéologiques sur des fausses pistes pendant les trente dernières années de sa vie, et où le rôle de d'Artagnan est joué par Richard Feynman.
Une présentation simplifiée et agréable des différents concepts de la physique quantique théorique associés à chacun des concepteurs permet, sinon de se familiariser avec le sujet, en tout cas de se rafraîchir la mémoire et de mettre en lumière certaines évidences (peut-être passées inaperçues) par le simple rapprochement des différentes théories. Des schémas simples sans être simplistes illustrent parfaitement le propos de l'auteur, et à la fin de chaque chapitre, un encart synthétise la contribution du physicien concerné.
Quand Serge Haroche reçoit son prix Nobel en octobre 2012, j'ai vainement exploré le net à la recherche d'informations concernant « les méthodes expérimentales », les résultats de ses recherches et même les raisons pour lesquelles le Prix Nobel lui avait été attribué. Les journalistes, peut-être mal à l'aise avec le fond, orientaient tous leurs articles sur l'impérieuse nécessité d'allouer des budgets à la recherche fondamentale, aux retombées pratiques non identifiées contrairement à la recherche appliquée. Pas une seule ligne sur les expériences conduites par les équipes de Serge Haroche.
Aujourd'hui, la renommée aidant, nous pouvons en savoir un peu plus, et il est facile de trouver sur le net quelques vidéos, reportages et interviews de Serge Haroche, et même ses cours filmés au Collège de France. le présent livre décrit en deux pages la teneur des expériences réalisées, c'est évidemment très (trop) court. Serge Haroche a conçu et réalisé pour de vrai des « expériences de pensée » imaginées par Einstein et Bohr dans les années 20, en créant une véritable boîte à photon (une cavité piégeant un seul ou plusieurs photons). Dans cette cavité aux parois recouvertes de niobium refroidi à 1K, un photon peut être réfléchi plus d'un milliard de fois et être observé pendant un dixième de seconde sans être détruit, durée largement suffisante pour s'amuser avec des « chats de Schrödinger » et mettre en évidence le phénomène de décohérence quantique, durée à comparer aux dix-sept années de travaux qu'il a fallu mener pour mettre au point cette expérience.

Pour en savoir plus :
http://www.college-de-france.fr/site/serge-haroche/course-2013-03-12-09h30.htm
http://www.dailymotion.com/video/xu768d_serge-haroche-un-arpenteur-du-monde-quantique_tech

Ce petit livre donne un exposé clair sur la construction de la mécanique quantique. Il met successivement en valeur les pères fondateurs: Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac et, pour finir, Richard Feynman... Il expose d'une façon compréhensible, et sans longueurs, comment ont été mis au point les concepts subtils de la physique quantique, ainsi que l'opposition entre les vues d'Einstein et les idées de l'école de Copenhague (derrière N. Bohr). On reste confondu devant cette pléiade de génies qui ont réalisé en quelques années une incroyable révolution conceptuelle dans la physique. Dans sa conclusion, l'auteur évoque brièvement les derniers progrès de la mécanique quantique: on aurait aimé que cette partie soit beaucoup plus développée….

Eyrolles est encore une fois à la hauteur des espérances. Ce petit livre sur la physique quantique est mené d'une main de maître. Organisé en 3 parties, les 3 périodes majeures de l'évolution de cette science peu commune et difficilement acceptée (même par certains de ses pères fondateurs, Max Planck en première position), nous parcourront l'histoire et les événements tel que les chercheurs les ont, à quelques détails près, vécus.
Entre les précurseurs dès 1860, les chercheurs qui décident d'aller plus loin au alentour de 1900 et qui sont eux-mêmes surpris des résultats de leurs recherches, nous évoluons dans une sorte de "monde parallèle": le monde microscopique. Cet univers n'a pas les mêmes propriétés que le monde macroscopique, c'est la "décohérence quantique" à laquelle les chercheurs actuels se confrontent (entre autre). Ouvrage récent, nous trouvons également les recherches de l'équipe du physicien français Serge Haroche en 2007, ainsi que l'objectif du LHC (Large Hadron Collider) qui a nécessité 10 ans de construction (achevé en 2008) à Genève.
Ce livre n'est, à mon avis, pas à la portée à tous. Il faut un minimum de connaissance en physique classique et en chimie organique, ou au moins, quelques bases (dont un peu de vocabulaire). Il reste toutefois un ouvrage de vulgarisation très accessible pour qui est assez curieux pour rechercher les notions qui lui manquerait éventuellement, et pour avoir une première approche simplifiée de la physique quantique.
Un ouvrage donc complet, bien présenté, de façon progressive en suivant les évolutions et découvertes des chercheurs (classé par chercheurs et non par découvertes, ce qui permet de ne pas s'embrouiller entre les noms des différents scientifiques) et ce, jusqu'à aujourd'hui (ouvrage paru en 2012).

Un livre très accessible pour lequel j'ai ressenti un immense plaisir de lecture. Enfin un livre clair, simple et abordable (10€) sur ce sujet si déroutant. Un vrai bonheur que je recommande à tous les curieux qui souhaitent mieux comprendre cette jeune physique née il y a un peu plus de cent ans.

Abordable pour un post bachelier scientifique

un livre génial qui explique les rudiments et les principes de la physique quantique au grand public j'ai adoré et je me recommande à tous les curieux!!!