Ondes et mouvements

Cet ouvrage offre aux lecteurs une série de monographies consacrées presque toutes à diverses questions de Physique quantique et de Mécanique ondulatoire. Cet ensemble d'essais étudie l'aspect vraiment nouveau que prennent dans la Physique de l'époque le traditionnel dilemme « continu ou discontinu », la classique opposition de l'élément simple et indivisible avec le continu étendu et divisible. Ces réflexions, révolutionnaires à l'époque, restent aujourd'hui encore d'une étonnante modernité.
Dans la science moderne, l'élément simple et indivisible, c'est le grain, grain de matière ou grain de lumière, neutron, électron ou photon. Par contre, dans les théories nouvelles comme dans les anciennes, l'étendue continue et divisible, c'est essentiellement le champ, c'est-à-dire l'ensemble des propriétés physiques qui caractérisent à chaque instant les divers points de l'espace et qui s'expriment par des fonctions généralement continues des coordonnées d'espace et de temps. Mais les conceptions antinomiques de grain et de champ doivent nécessairement en fin de compte venir à la rencontre l'une de l'autre puisqu'elles doivent trouver leur place côte à côte dans le cadre de la Physique totale. Comment les concilier ?

Continu et discontinu en physique moderne

Cet ouvrage est une réédition numérique d'un livre paru au XXe siècle, désormais indisponible dans son format d'origine.

Célébration du Centenaire de la naissance de Jean Perrin

Il y a longtemps déjà qu'on a statufié le physicien Louis de Broglie (1892-1987) dans sa gloire, et que des textes de lui sont offerts à la méditation des élèves de philosophie : cela ne peut que contribuer, dans l'esprit d'un jeune lecteur, à situer son ouvre dans un passé vénérable, certes, mais déjà révolu. Et cela rend sans doute bien difficile d'imaginer à quel point, au contraire, le personnage est présent parmi nous, tant en raison de la modernité de son ouvre que de son caractère. Car on ne saurait comprendre la portée véritable des textes réunis dans ce livre, sans avoir présent à l'esprit que la découverte des ondes de matière par Louis de Broglie, fut une étape décisive d'une des plus grandes avancées jamais réalisées par la science : l'élaboration des théories quantiques de la matière. Plus encore, la découverte de ces ondes est l'une de celles qui ont eu le plus d'influence sur notre vie quotidienne : sans elle, on n'aurait pas connu le formidable bond en avant de la biologie et de la médecine (grâce, notamment, à la microscopie électronique) : sans elle, nous ne connaîtrions pas l'électronique, l'informatique, la conquête de l'espace... L'ambition de ce livre est de constituer une introduction à l'extraordinaire aventure scientifique que fut la vie de ce grand savant. Les treize textes réunis ici, écrits par Louis de Broglie entre 1947 et 1973, permettent de mieux connaître la diversité des aspects de sa carrière : éléments autobiographiques - encore aujourd'hui très mal connus -, évolution de ses idées sur la mécanique quantique, réflexions philosophiques et sur l'histoire des sciences. Georges Lochak, directeur de la Fondation Louis de Broglie, a assuré le choix et l'organisation de ces textes. Dans sa préface originale, le lecteur trouvera de nombreux éléments inédits sur la vie de celui qui fut, aussi, un grand humaniste.

Un itinéraire scientifique

L'auteur s'efforce dans cet ouvrage de montrer comment les physiciens ont été amenés peu à peu et sous la pression des résultats expérimentaux à adopter les conceptions subtiles et au premier abord un peu déconcertantes qui forment aujourd'hui la base de l'interprétation physique de la Mécanique ondulatoire et des théories quantiques. Sans doute ces idées nouvelles paraissent-elles au premier abord difficiles à assimiler parce qu'elles s'éloignent trop de nos intuitions usuelles. Mais qu'y a-t-il en réalité de surprenant à ce que nos intuitions usuelles soient en défaut quand nous cherchons à décrire des phénomènes qui se jouent à une échelle de l'ordre du milliardième de centimètre ?Le plus extraordinaire n'est-il pas vraiment que nous parvenions encore, grâce à la puissance abstraite du raisonnement mathématique, à suivre dans une certaine mesure les relations existant entre les phénomènes dans ce monde atomique dont les dimensions sont tellement plus petites que tout ce qui est accessible à notre perception directe ?

Ondes, corpuscules, mécanique ondulatoire

L'auteur de ce livre, bien qu'ayant travaillé dans des laboratoires à certaines époques de sa vie, est un théoricien. Les recherches qui l'ont conduit naguère à poser les premières bases de la Mécanique ondulatoire étaient d'ordre essentiellement spéculatif.
Aussi n'est-ce pas sans une certaine surprise qu'il a vu, au bout d'un petit nombre d'années, les idées de la Mécanique ondulatoire conduire à des techniques de la plus haute importance pratique telles que l'optique électronique.
La constatation de ces répercussions imprévues des idées nouvelles de la Mécanique ondulatoire ont ramené notre attention sur les liens étroits de filiation qui existent entre les découvertes de la Science pure et les progrès des sciences appliquées et des techniques. On trouvera le reflet de cette préoccupation dans diverses parties de l'ouvrage.
Broglie a été élu à l'Académie des sciences en 1933 et à l'Académie française en 1943. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1929 pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons (1924)

Physique et microphysique

Plus nous descendons dans les structures infinies de la matière, plus nous nous apercevons que les concepts forgés par notre esprit au cours de l'expérience quotidienne, et tout particulièrement ceux d'espace et de temps, deviennent impuissants à nous permettre de décrire les mondes nouveaux où nous pénétrons. On dirait que le contour de nos concepts doit, si l'on peut s'exprimer ainsi, s'estomper progressivement pour leur permettre de s'appliquer encore un peu aux réalités des échelles subatomiques. Les entités élémentaires flottent dans l'espace et le temps comme dans un vêtement qui n'est pas fait pour elles ; l'individualité s'atténue dans les mystérieux processus de l'interaction ; le déterminisme lui-même, si cher aux physiciens des temps révolus, est obligé de fléchir. Et comme le grand livre de la science n'est jamais achevé, bien d'autres surprises nous attendent : qui sait par exemple les mystères qui se cachent au sein du noyau de l'atome qui, mille milliards de fois plus petit que le moindre citron, est encore pourtant un univers ?Louis de Broglie, Prix Nobel de physique en 1929, Secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences et élu à l'Académie Française, présente à ses lecteurs de façon didactique et poétique une analyse physique du monde qui les entoure.

Matière et lumière

Quand les physiciens parlent d'une énergie qui se transporte à distance à travers un milieu, deux idées se présentent à leur esprit, l'image des ondes et celle des corpuscules ; mais, comme il arrive souvent, le sens des conceptions cachées derrière ces deux mots a beaucoup évolué, si bien qu'aujourd'hui un examen attentif de ce que nous entendons dire, quand nous les employons, n'est pas une chose inutile. La mécanique cherche à prévoir le mouvement d'un point matériel soumis à des forces. Naturellement la conception d'un point matériel n'a pas plus de réalité que celle d'un point géométrique. Dès qu'on envisage des cas concrets, le point matériel devient un corpuscule : atome, électron ou constituant nouveau des noyaux, comme ces neutrons dont l'entrée dans la physique date seulement d'hier. De Broglie a été élu à l'Académie des sciences en 1933 et à l'Académie française en 1943. Il a été nommé professeur de physique théorique à l'université de Paris (1928), secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences (1942), et conseiller au Commissariat à l'énergie atomique (1945). Parmi ses ouvrages, citons Matière et Lumière (1939), Révolution en physique (1953), Interprétation courante de la mécanique des ondes (1964) et Quantum, espace et temps (1984). Il a reçu le prix Nobel de physique en 1929 pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons (1924).

Ondes et mouvements

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