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Odile Jacob
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Les théories meurent aussi ; bootstrap ou quarks ?
Bernard Diu
- Odile Jacob
- 7 Février 2008
- 9782738120892
Personnages étranges, intrigues et énigmes, fascination et rivalités, enthousiasme, désespoir, et puis coup de théâtre : la recherche scientifique est romanesque. Au début des années 1960, les physiciens cherchaient à comprendre comment les particules élémentaires sont créées. Le bootstrap associait la relativité et la mécanique quantique. Jeune normalien, l'auteur se lança dans l'aventure que lui proposait un aîné venu d'ailleurs, il ne sut jamais d'où. Mais voilà, cette théorie a été remplacée par les quarks, des particules encore plus petites. Tant de labeur pour rien ? Non. En écrivant ce livre, Bernard Diu a découvert qu'il avait prédit l'existence d'une particule qui a bel et bien été observée depuis. Le roman de la passion scientifique.
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« Le livre de la nature est écrit dans la langue mathématique, et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques, sans lesquels il est humainement impossible den comprendre le moindre mot. » Ce célèbre aphorisme de Galilée a scellé lalliance des mathématiques et de la physique. Et pourtant, trois siècles plus tard, Einstein se montrait plus sceptique.
Dans ce livre, Bernard Diu montre que, en effet, si les mathématiques sont un instrument indispensable de la physique, elles nen constituent pas le fondement. En multipliant les exemples, il marque la différence entre la mathématique du mathématicien et celle du physicien.
Un livre de nature à remettre en question lenseignement de la physique dans nos écoles et des sciences en général, soumis à lhégémonie des mathématiques.
Bernard Diu est professeur émérite à luniversité Denis-Diderot-Paris-VII et chercheur au laboratoire de physique théorique des hautes énergies du Campus Jussieu. Il a publié Les atomes existent-ils vraiment ?, Traité de physique à lusage des profanes, Les théories meurent aussi, et, avec Bénédicte Leclercq, La Physique mot à mot.
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Qui n'a souhaité pouvoir comprendre la physique ? Qui n'a été rebuté, sinon découragé, par l'arsenal de formules inextricables ?
Ainsi s'est creusé chaque jour davantage le fossé entre les deux cultures, la littéraire et la scientifique, l'une ignorant le monde, l'autre négligeant l'homme.
En rédigeant ce traité de physique pour les profanes, lui qui en a tant écrit pour les spécialistes, Bernard Diu contribue à combler ce fossé. De la science classique à la théorie quantique, il explique comment les physiciens ont relaté le récit de la nature, en se décourageant parfois, en se trompant beaucoup, mais en reprenant toujours le fil.
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Que l'on se rassure : les atomes existent bel et bien. Pourtant, quelque puriste pointilleux pourrait s'interroger sur la signification de cette expression : que doit-on entendre par existence réelle s'agissant d'objets dont la taille se mesure en cent-millionièmes de centimètre et dont le comportement obéit aux lois de la mécanique quantique, si fondamentalement distinctes de celles que nous avaient enseignées plusieurs siècles de physique dite classique, depuis Galilée et Newton ? D'ailleurs, la réalité des atomes et des molécules a donné lieu, au tournant du siècle (vers 1900), principalement autour des phénomènes et concepts qui font l'objet de cet ouvrage, à une controverse parfois féroce. Ainsi, Paul Pascal qui avait été un chimiste hors pair racontait pourtant que, alors jeune étudiant et candidat en 1905 au certificat de chimie générale à la Sorbonne, il fut collé par un professeur qui niait l'existence des atomes et n'admettait pas qu'on l'envisageât. Pire encore : le viennois Ludwig Bolztmann, génial promoteur de la mécanique statistique fut poussé au suicide en 1906 par les sarcasmes de ses détracteurs. Or, quelques mois plus tard, cette même année, un français, Jean Perrin démontrait par une série d'expériences irréfutables la présence des atomes et la validité de la mécanique statistique. Peut-être faut-il quand même être juste et reconnaître que les anti-atomistes, pour se montrer si intraitables et percutants, disposaient eux aussi d'une théorie physique remarquable par sa cohérence et son efficacité, la thermodynamique, dont Bernard Diu parle abondamment, et qui n'avait apparemment que faire des atomes. Après avoir clarifié ce qu'est une théorie physique, ce qu'est la physique et ce qu'elle n'est pas, Bernard Diu nous explique très simplement les intrications et les éventuelles oppositions entre la thermodynamique et la mécanique statistique. Bernard Diu, ancien élève de l'École normale supérieure, est professeur à l'Université Paris-VII.
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