• L'idée que la diversité du réel puisse être expliquée par une unité sous-jacente est sans doute aussi ancienne que la pensée elle-même : les grandes mythologies le racontent, les premiers philosophes l'affirment, et la science moderne en a repris le programme en unifiant les conceptions du monde, de la matière et du mouvement.
    De ce pari métaphysique et quasiment religieux, la physique a aussi fait la vérité de sa démarche : identifier les objets les plus élémentaires possibles, violer les lois les plus fondamentales en cherchant à les raccorder jusqu'à pouvoir les unifier, fournir de l'ensemble la description la plus globale qui soit. Ce que l'on pourrait résumer par l'antique formule des néo-platoniciens : hen-ta-panta, c'est-à-dire "l'Un-toutes-les-choses".
    Mais comment appréhender le statut exact de cette quête d'unité ? Remontant à ses origines, examinant ses succès comme ses échecs, analysant sa place dans la physique d'aujourd'hui, Étienne Klein et Marc Lachièze-Rey en cernent les facettes. Le physicien, auteur de Conversations avec le sphinx, et l'astrophysicien, auteur de Connaissance du cosmos, font le tour des différentes formes de cette recherche, explorent les théories physiques qui s'en réclament de nos jours. Achevant leur livre par le procès de ces théories que l'on voudrait ultimes sous prétexte qu'elles aboutiraient à une plus ou moins grande unification, ils montrent que, loin d'être un résultat, l'unité de la physique est un processus qui n'a jamais fini de se déployer. Il faut qu'il y ait de l'Un pour que la physique existe, mais cet Un demeure un horizon vers lequel on est toujours en marche.

  • 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.

  • L'espace de la relativité générale n'est pas celui de la physique quantique. L'espace de Newton n'est pas celui de Leibniz. L'espace d'Euclide n'est pas celui de Riemann, ou d'Alain Connes. Physiciens, philosophes, et mathématiciens n'ont cessé de discuter et de modifier la notion d'espace, d'en critiquer le statut et la pertinence : réalité ou illusion, objet physique ou entité métaphysique... ?

    Quelle signification philosophique peut-on accorder à l'espace et aux notions physiques qui lui sont liées, selon nos différentes théories physiques, contemporaines ou en gestation ? Quel présupposé philosophique y recouvre l'introduction de tel ou tel concept mathématique ? Ces questions ne sont ni purement académiques, ni surannées. Bien au contraire, leur pertinence sous-tend la recherche la plus actuelle en physique théorique. Le statut philosophique de l'espace physique reste indéterminé. Cet ouvrage (actes du colloque de Cargèse, 2001) y consacre ses réflexions, à la lumière de la physique la plus moderne.

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