La mécanique quantique a la réputation d'une théorie difficile d'accès et qui plus est « étrange » : « Personne ne comprend la mécanique quantique » écrivait en 1965 le prix Nobel de physique Richard Feynman.

Les travaux de John Bell, les expériences menées à la fin du siècle dernier et au début de ce siècle, ainsi que les développements de l'information et de l'ordinateur quantiques, ont permis de mieux cerner le caractère étrange du monde quantique. Nous avons compris que la mécanique quantique pourrait être davantage une théorie de l'information qu'une théorie traitant d'ondes et de particules microscopiques.

En évitant de tomber dans le piège d'analogies souvent trompeuses, Philip Ball expose les principes de base de la théorie quantique et en décrit les principales interprétations : Copenhague, multimondes, etc. Il montre ce que la théorie quantique nous révèle du fonctionnement intime de la nature. Nous sommes induits en erreur par notre expérience quotidienne et l'étrangeté réside dans notre compréhension, pas dans la nature elle-même.

Ce livre, accessible à un large public, séduira le lecteur désireux de comprendre en profondeur la science contemporaine et d'accéder à ses développements les plus récents. « Intense, profond et extrêmement bien documenté, ce livre est celui que l'on doit lire si l'on veut acquérir une vision contemporaine et globale du monde quantique tel que nous le connaissons aujourd'hui », écrit la revue de la Société de physique britannique Physics World, qui lui a décerné son prix du livre de vulgarisation scientifique parmi une quarantaine de titres parus au cours de l'année 2018.

Quantique : au-delà de l'étrange

La physique quantique a permis de concevoir des objets comme le transitor et le laser, à la base de la revolution technologique qui en moins de trente ans a bouleversé notre vie quotidienne. En évitant tout formalisme mathématique élaboré, l'auteur se propose de donner les clefs pour comprendre le fonctionnement d'objets emblematiques créés par l'ingénierie quantique comme les diodes laser ou les horloges atomiques, ainsi que les enjeux de recherches recentes par exemple sur les atomes froids ou les condensats de Bose-Einstein. Il explore en profondeur les principes de ce qu'Alain Aspect a baptisé la (seconde révolution quantique) fondée sur le concept d'intrication, en traitant aussi bien de questions fondamentales comme la non-localité que des développements récents de la cryptographie et du calcul quantiques. Enfin il donne dans les deux derniers chapitres une discussion actualisée des problèmes posés par les fondements de la théorie quantique.Extrait de la préface d'Alain Aspect: ( Le livre de Michel Le Bellac a l'immence mérite de tirer les conséquences des avancées récentes, et de présenter de façon synthétique les concepts à la base des deux révolutions quantiques.. Il a su dégager les points essentiels et choisir quelques exemples importants, sans noyer le lecteur sous une accumulation de phénomènes).

Le Monde Quantique

La physique quantique permet de comprendre la nature profonde des phénomènes qui régissent le comportement des solides, des semi-conducteurs, des atomes, des particules élémentaires et de la lumière. Cette nouvelle édition de Physique quantique, qui contient trois nouveaux chapitres et de nombreuses mises à jour, offre tout d'abord une approche originale permettant de traiter immédiatement et de façon simple des applications importantes comme l'atome à deux niveaux, le laser ou la résonance magnétique nucléaire. Le formalisme est ensuite développé en privilégiant l'utilisation des symétries, et les applications usuelles comme la théorie du moment angulaire, les approximations semi-classiques, la théorie de la diffusion ou la physique des atomes et des molécules sont exposées en détail.

L'ouvrage accorde aussi une large place à des domaines nouveaux apparus depuis une vingtaine d'années et qui occupent aujourd'hui le devant de la scène : décohérence, cryptographie et information quantiques, refroidissement d'atomes par laser, condensats de Bose-Einstein, électrodynamique en cavité, états du champ électromagnétique..., sujets qui ne sont pas traités dans la plupart des manuels existants.
Ce livre s'adresse aux étudiants de master de physique et aux élèves des écoles d'ingénieurs. Il est également susceptible d'intéresser un large public de physiciens, chercheurs ou enseignants, qui souhaitent s'initier aux développements récents de la physique quantique.

Physique quantique

Le concept de symétrie se manifeste dans toutes sortes de domaines et possède des applications des plus variées, allant de l'art et de l'architecture aux sciences expérimentales et jusqu'au mathématiques. Comme la physique du siècle dernier l'a révélée, la symétrie joue un rôle particulier dans notre compréhension de la nature. Ces élégantes lois de symétrie sont d'ailleurs parfois violées de façon énigmatique. Ce livre met à la portée du grand public les découvertes extraordinaires qui découlent de la juxtaposition de la symétrie et de l'asymétrie dans la physique contemporaine. L'auteur raconte l'histoire passionnante des physiciens qui se sont efforcés de suivre la voie tracée par Einstein au début du XXe siècle dans la recherche de lois impliquant esthétique et simplicité. Comme l'écrit le New York Times : «ceci est le premier livre grand public qui se focalise sur la recherche de la beauté en physique, et dans ce domaine il n'a pas de concurrent.»

Vertigineuses symétries

Les applications à la physique statistique et à la physique quantique : les méthodes et concepts fondamentaux et des applications à la physique des phénomènes critiques et à celle des particules élémentaires.

Des phénomènes critiques aux champs de jauge. Une introduction aux méthodes et aux applications de la théorie quantique des champs

La physique quantique permet de comprendre en profondeur les phénomènes qui régissent le comportement des solides, des semi-conducteurs, des atomes, des particules élémentaires et de la lumière.

Cette nouvelle édition contient trois chapitres entièrement re-rédigés, un nouveau chapitre sur la mécanique quantique relativiste (construction de Wigner et équation de Dirac), une sélection de corrigés d'exercices et de nombreuses mises à jour. Elle offre une approche originale permettant de traiter immédiatement et de façon simple des applications importantes comme l'atome à deux niveaux, le laser ou la résonance magnétique nucléaire. Le formalisme est ensuite développé en privilégiant l'utilisation des symétries et permet de traiter les applications usuelles comme le moment angulaire, les approximations semi-classiques, la théorie de la diffusion ou la physique des atomes et des molécules.

L'ouvrage accorde aussi une large place à des domaines nouveaux apparus depuis une trentaine d'années et qui occupent aujourd'hui le devant de la scène : non-localité et information quantiques, refroidissement d'atomes par laser, condensats de Bose-Einstein, états du champ électromagnétique, sujets qui ne sont pas traités dans la plupart des manuels.

Ce livre s'adresse aux étudiants de L3 et de master de physique et aux élèves des écoles d'ingénieurs. Il est également susceptible d'intéresser un large public de physiciens, chercheurs ou enseignants, qui souhaitent s'initier aux développements récents de la physique quantique.

Physique quantique  Tome II - Applications et exercices corrigés

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.»

Les relativités : espace, temps, gravitation

Le concept de symétrie est présent dans de nombreux domaines. Ses applications vont des mathématiques aux sciences expérimentales, en passant par l'architecture. Cependant, ainsi que l'a établi la physique du xxe siècle, la symétrie, qui joue un rôle fondamental dans notre compréhension de la Nature, est parfois violée de façon énigmatique. Ce livre met à la portée du grand public les découvertes extraordinaires qui découlent de la juxtaposition de la symétrie et de l'asymétrie dans la physique contemporaine.
L'auteur retrace la passionnante histoire des physiciens qui, suivant la voie ouverte par Einstein au début du xxe siècle, se sont efforcés de révéler la beauté et la simplicité du monde qui nous entoure. Ce livre, où le respect pour l'oeuvre d'Einstein se nuance d'une touche de fantaisie, décrit l'itinéraire et les succès impressionnants de la  physique du xxe et des débuts du xxie siècles.

La physique quantique permet de comprendre en profondeur les phénomènes qui régissent le comportement des solides, des semi-conducteurs, des atomes, des particules élémentaires et de la lumière.
Cette nouvelle édition contient trois chapitres entièrement re-rédigés, un nouveau chapitre sur la mécanique quantique relativiste (construction de Wigner et équation de Dirac), une sélection de corrigés d'exercices et de nombreuses mises à jour. Elle offre une approche originale permettant de traiter immédiatement et de façon simple des applications importantes comme l'atome à deux niveaux, le laser ou la résonance magnétique nucléaire. Le formalisme est ensuite développé en privilégiant l'utilisation des symétries et permet de traiter les applications usuelles comme le moment angulaire, les approximations semi-classiques, la théorie de la diffusion ou la physique des atomes et des molécules.

L'ouvrage accorde aussi une large place à des domaines nouveaux apparus depuis une trentaine d'années et qui occupent aujourd'hui le devant de la scène : non-localité et information quantiques, refroidissement d'atomes par laser, condensats de Bose-Einstein, états du champ électromagnétique, sujets qui ne sont pas traités dans la plupart des manuels.
Ce livre s'adresse aux étudiants de L3 et de master de physique et aux élèves des écoles d'ingénieurs. Il est également susceptible d'intéresser un large public de physiciens, chercheurs ou enseignants, qui souhaitent s'initier aux développements récents de la physique quantique.

Livres