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Introduction à la physique moderne
VI
11 est paradoxal que ces théories dont 1 'importance est capitale paraissent ésotériques au public non spécialisé et soient encore considérées comme d'accès difficile
dans l'enseignement, au point que leur étude quantitative soit repoussée tardivement
dans le cursus des étudiants. Il est vrai que les concepts quantiques et relativistes
peuvent être déroutants car ils concernent des phénomènes à des échelles de vitesses
ou de distances inhabituelles à la perception de nos sens. Les mathématiques nécessaires à la compréhension de cette physique sont cependant relativement élémentaires, à la portée d' un élève des classes terminales scientifiques.
Les auteurs de ce livre ont trouvé la bonne façon d'expliquer comment ces
concepts sont nés, en présentant le caractère logique des déductions ayant amené
Einstein et ses collègues à la conclusion que les lois étranges de la relativité et du
monde quantique devaient s' imposer. Et ils ont su accompagner les idées physiques
du formalisme mathématique simple et rigoureux qui les traduit pour permettre le
calcul d'effets physiques fondamentaux . Par-là, ils révèlent aux étudiants et à un public bien plus large la beauté de la théorie, initiant le lecteur à un monde dans lequel
les concepts dont il a parfois entendu parler de façon qualitative trouvent leur place
naturelle. La présentation en regard, dans un même volume, des deux révolutions qui
ont changé notre vision du monde est également une heureuse innovation par rapport
à la plupart des ouvrages qui séparent les deux questions. 11 est en effet naturel de
parler du photon en introduisant des notions de relativité, ne serait-ce que parce que
la relation de Planck entre énergie et fréquence du quantum de lumière n'est, comme
Louis de Broglie l'a reconnu, que l'une des composantes d'une relation vectorielle
relativiste plus générale qui associe également, pour toute particule et pas seulement
le photon, l'impulsion à la longueur d'onde de l'onde associée.
En quelque deux cent cinquante pages illustrées de figures très parlantes et
émaillées d'encarts précisant des points importants sans couper le fil de la discussion générale, les auteurs ont réalisé la gageure de couvrir un champ immense, en
équilibrant une approche théorique simple, la description d'expériences souvent très
récentes, et celle d'appareils ou de dispositifs de notre vie quotidienne. Ainsi, le
lecteur comprend le lien profond entre recherche fondamentale et innovation et la
nécessité de la première comme condition essentielle du développement de la seconde. En ces temps où cette complémentarité n'est pas toujours bien comprise, ce
livre joue ainsi un rôle d'éducation salutaire. J'ai également trouvé très positive la
démarche consistant à décrire de vraies expériences et non pas des expériences de
pensée pour analyser les concepts de base, et l'utilisation résolument moderne du
langage de la théorie de l'information pour parler des concepts essentiels de la relativité et de la physique quantique. Tout à fait remarquable, enfin, est le point de
vue pris par les auteurs de décrire une science en évolution, ouverte, qui pose encore
de nombreuses questions non résolues dans les domaines de l' infiniment petit et de
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Introduction à la physique moderne
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11 est paradoxal que ces théories dont 1 'importance est capitale paraissent ésotériques au public non spécialisé et soient encore considérées comme d'accès difficile
dans l'enseignement, au point que leur étude quantitative soit repoussée tardivement
dans le cursus des étudiants. Il est vrai que les concepts quantiques et relativistes
peuvent être déroutants car ils concernent des phénomènes à des échelles de vitesses
ou de distances inhabituelles à la perception de nos sens. Les mathématiques nécessaires à la compréhension de cette physique sont cependant relativement élémentaires, à la portée d' un élève des classes terminales scientifiques.
Les auteurs de ce livre ont trouvé la bonne façon d'expliquer comment ces
concepts sont nés, en présentant le caractère logique des déductions ayant amené
Einstein et ses collègues à la conclusion que les lois étranges de la relativité et du
monde quantique devaient s' imposer. Et ils ont su accompagner les idées physiques
du formalisme mathématique simple et rigoureux qui les traduit pour permettre le
calcul d'effets physiques fondamentaux . Par-là, ils révèlent aux étudiants et à un public bien plus large la beauté de la théorie, initiant le lecteur à un monde dans lequel
les concepts dont il a parfois entendu parler de façon qualitative trouvent leur place
naturelle. La présentation en regard, dans un même volume, des deux révolutions qui
ont changé notre vision du monde est également une heureuse innovation par rapport
à la plupart des ouvrages qui séparent les deux questions. 11 est en effet naturel de
parler du photon en introduisant des notions de relativité, ne serait-ce que parce que
la relation de Planck entre énergie et fréquence du quantum de lumière n'est, comme
Louis de Broglie l'a reconnu, que l'une des composantes d'une relation vectorielle
relativiste plus générale qui associe également, pour toute particule et pas seulement
le photon, l'impulsion à la longueur d'onde de l'onde associée.
En quelque deux cent cinquante pages illustrées de figures très parlantes et
émaillées d'encarts précisant des points importants sans couper le fil de la discussion générale, les auteurs ont réalisé la gageure de couvrir un champ immense, en
équilibrant une approche théorique simple, la description d'expériences souvent très
récentes, et celle d'appareils ou de dispositifs de notre vie quotidienne. Ainsi, le
lecteur comprend le lien profond entre recherche fondamentale et innovation et la
nécessité de la première comme condition essentielle du développement de la seconde. En ces temps où cette complémentarité n'est pas toujours bien comprise, ce
livre joue ainsi un rôle d'éducation salutaire. J'ai également trouvé très positive la
démarche consistant à décrire de vraies expériences et non pas des expériences de
pensée pour analyser les concepts de base, et l'utilisation résolument moderne du
langage de la théorie de l'information pour parler des concepts essentiels de la relativité et de la physique quantique. Tout à fait remarquable, enfin, est le point de
vue pris par les auteurs de décrire une science en évolution, ouverte, qui pose encore
de nombreuses questions non résolues dans les domaines de l' infiniment petit et de