• Le temps s'écoule-t-il toujours à la même vitesse ?D'où vient la gravité ?Comment notre Univers est-il né ?Est-il infini ?À quoi ressemble un trou noir ?Autant de questions vertigineuses qui ont occupé les esprits les plus brillants, de Galilée à Einstein en passant par Newton. Ce livre vise à les décrypter et à raconter la théorie de la relativité de manière ludique, en s'appuyant sur des explications et illustrations accessibles à tous.
    De la relativité à l'astrophysique, de l'espace-temps à la gravité, d'E=mc2 au boson de Higgs, de la matière noire à l'énergie noire... embarquez pour un voyage aux confins de la science et du cosmos !

  • Pour la première fois, une légende de la science - l'astrophysicien Stephen Hawking - se confie et raconte l'extraordinaire aventure de sa vie. La portée de son oeuvre scientifique est connue, grâce au succès planétaire d'Une brève histoire du temps. En revanche, l'itinéraire de cet esprit unique reste encore mystérieux, occulté par la maladie neuro-dégénérative qui meurtrit son corps depuis 50 ans.
    L'éducation qu'il reçut favorisa-t-elle l'éclosion de son génie ? Quelle fut sa formation intellectuelle dans l'Angleterre d'après-guerre, d'Oxford à Cambridge où il occupa longtemps la chaire de mathématiques ? Où a-t-il puisé la force de mener une recherche d'excellence, d'aimer deux femmes avec passion et d'élever ses trois enfants alors que la maladie continuait de frapper inexorablement ?
    /> Teinté d'une pudeur sensible et d'un humour corrosif, ce livre constitue avant tout un message d'espoir, une leçon de vie d'une grande puissance émotionnelle. S'il fascinera ceux que l'origine de l'Univers, les trous noirs ou les voyages dans le temps passionnent, il touchera tous les lecteurs désireux de faire un bout de chemin avec un être d'exception.

  • Ce livre est le récit d'une aventure, celle de la théorie moderne de la gravitation, depuis ses premiers balbutiements de 1907, lorsqu'Einstein énonce sa version du principe d'équivalence, jusqu'aux premières images d'un trou noir en 2019. L'auteur évoque aussi bien les doutes, les impasses et même les erreurs des scientifiques que leurs exploits et leurs succès intellectuels et technologiques. Ces exploits ont permis, entre autres, de lever le voile sur les objets les plus monstrueux du cosmos, les trous noirs.

    Les scientifiques furent des aventuriers, qui n'ont pas hésité à emprunter des chemins extraordinairement périlleux afin de tester toutes les facettes de la théorie d'Einstein de la gravitation : depuis les voyages sous les Tropiques d'Eddington et ses collaborateurs pour observer l'éclipse de Soleil de 1919 à la construction de détecteurs d'ondes gravitationnelles, en passant par le réseau mondial de télescopes capable de faire l'image d'un trou noir.

    Dans un style concis et alerte, Ron Cowen nous fait vivre l'histoire de la relativité générale et de ses protagonistes, sans oublier les applications à la théorie du Big Bang et les pistes de recherches actuelles sur la gravitation quantique.

  • Que se passe-t-il au niveau le plus fondamental de la Nature ?

    Cet ouvrage explore les connaissances actuelles et montre comment les physiciens des particules utilisent la théorie et l'expérience pour sonder notre concept même de ce qui est réel.

    Des prémices de la théorie atomique à la supersymétrie, les trous noirs, la matière noire, le boson de Higgs, l'hypothétique graviton, ce livre présente l'univers fascinant et les nouveaux challenges de la science que nous décrit la physique des particules.

    Laissez-vous guider par cette visite unique à travers la science la plus étonnante et stimulante entreprise aujourd'hui.

  • Dans Ilium, Dan Simmons imagine que les physiciens de l'Institut de Paris ont, à la suite d'une malencontreuse expérience, laissé s'échapper un trou noir microscopique qui, avant de se précipiter vers le centre de la Terre, a détruit une part non négligeable de Paris, appelé désormais « Paris Crater ». Les physiciens de tous pays rassemblés au CERN autour du LHC pourraient-ils déclencher la destruction de la Terre, voire de l'Univers entier ? Mais quel lien y aurait-il entre le plus puissant accélérateur de particules au monde et ces dévoreurs de matière, bien plus imposants que notre Soleil ?

  • En 1905, la relativité restreinte bouleverse nos conceptions de l'espace et du temps : il n'existe pas de temps universel, et une conséquence spectaculaire est le paradoxe des jumeaux vérifié quotidiennement par le système GPS. Dix années après la relativité restreinte, la relativité générale interprète la gravitation comme une propriété géométrique de l'espace-temps. Il n'existe plus d'espace absolu où l'on pourrait disposer étoiles et galaxies et l'espace-temps est déformé au voisinage d'objets astrophysiques compacts. Dans un environnement de gravité forte, le temps diffère radicalement du temps usuel et la lumière peut faire du surplace ou même se retrouver piégée.
    Ce livre expose les concepts fondamentaux introduits par Einstein et il les confronte aux expériences les plus récentes en physique des particules élémentaires et en astrophysique. Le lecteur découvrira comment la relativité décrit ces objets étranges et fascinants que sont les étoiles à neutrons, les trous noirs ou les ondes gravitationnelles, et comment elle rend compte de l'histoire de l'Univers.
    Extrait de la préface de Thibault Damour : « ...l'exposé des théories est fait d'une façon très vivante, et en prise avec l'univers conceptuel et technologique dans lequel nous baignons tous aujourd'hui. »

  • La relativité générale a entraîné une mutation en physique. Il existe de bons ouvrages de cours mais des calculs mathématiques délicats sont souvent nécessaires pour s'approprier la physique sous-jacente. Le pari est ici de proposer un apprentissage par la pratique à la fois du raisonnement et du calcul. Sont ainsi proposées de nombreuses démonstrations, certaines classiques et d'autres moins courantes. Le livre couvre les bases habituelles (géométrie différentielle, calcul tensoriel, espace-temps) avec des exemples de la métrique de Schwarzschild (les trous noirs), l'espace-temps de Kerr, les ondes gravitationnelles, les modèles de matière et les bases de l'électromagnétisme... On notera également quelques sujets plus avancés (dualité de Hodge, formalisme 3 +1...). Les solutions proposées sont très détaillées tant sur le plan des techniques de calcul que sur l'interprétation physique. Elles permettent ainsi d'acquérir une réelle autonomie pour comprendre les concepts de base et être en mesure de résoudre les problèmes. Cet ouvrage est le complément indispensable des livres de cours existants. Le public cible est constitué des étudiants (CPGE, du L3 au doctorat), des enseignants, universitaires, chercheurs en physique, astrophysique et mathématiques.

  • Ce livre raconte l'histoire de l'histoire des quasars, ou comment les découvertes ont-elles pu s'enchaîner en astronomie.


    La recherche n'est pas un long fleuve tranquille. Contrairement à ce que l'on croit souvent, elle ne se développe pas linéairement, elle hésite, s'enlise souvent dans des voies de garage et retourne parfois même en arrière. L'histoire de chaque discipline est ainsi jalonnée d'avancées et de reculs, d'idées prémonitoires qui ne sont pas prises en compte, ou au contraire de théories erronées discutées à perte de vue, de conclusions justes mais fondées sur des idées fausses et vice-versa, de découvertes inattendues et de controverses passionnées. Pourtant, malgré cette démarche cahoteuse et grâce à des bonds brutaux en avant, la Science finit toujours par progresser sur le long terme.



    Découverts par hasard au début des années soixante, les quasars sont les astres les plus lumineux et les plus distants de l'Univers. Leur puissance vertigineuse est produite dans une région absolument minuscule. On conçoit donc aisément combien ils ont suscité d'intérêt, tant par les phénomènes extraordinaires qui y sont en jeu, que par leurs distances qui en font des sondes de l'Univers lointain et de son passé. On a mis presque vingt ans à admettre qu'ils tiraient leur puissance de la présence d'un trou noir géant en leur sein, et encore vingt autres années à se convaincre que la plupart des galaxies, et même la Voie lactée, contiennent de tels trous noirs qui sont les cadavres des quasars du passé. L'histoire des quasars permet mieux que toute autre d'illustrer le cheminement erratique de la science. Elle montre comment une discipline finit par se structurer après un demi-siècle d'errance, pour déboucher sur un modèle physique cohérent et sur une nouvelle vision de la structuration de l'Univers et de l'évolution des galaxies.

    Suzy Collin-Zahn est astronome à l'Observatoire de Paris-Meudon. Elle a participé à cette histoire.

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