A l'initiative de l'Académie des sciences, les plus grands savants français sont réunis ici pour nous faire partager les extraordinaires avancées de la physique moderne.

Demain, la physique

« Ce livre est le récit de quelques-unes des incertitudes de la physique d'aujourd'hui en devenir, avec l'ambition de montrer que les questions posées sont l'effet d'une logique interne qui nous a conduits immanquablement là où nous sommes. Il nous a semblé qu'il était possible de raconter en mots, sans équations ni long investissement préalable dans la lecture d'ouvrages difficiles, les interrogations auxquelles sont confrontés les physiciens de notre temps. Le monde qui nous entoure est bien présent dans ces pages puisque la physique n'est que confrontation entre concepts et réalité. Rien ne permet de penser que le bouleversement de nos modes de vie dû à la science des siècles derniers est en voie de s'arrêter. Mais notre conviction est que c'est bien le propre de l'homme que de connaître le monde dans lequel il vit, et que c'est à ce prix qu'il pourra en tirer parti sans tomber dans les pièges qui lui sont simultanément tendus. » S. B. et E. B.À l'initiative de l'Académie des sciences, les plus grands savants français sont réunis ici pour nous faire partager les extraordinaires avancées de la physique moderne. Contributions de Alain Aspect, Roger Balian, Gérald Bastard, Jean-Philippe Bouchaud, Bernard Cabane, Françoise Combes, Thérèse Encrenaz, Stephan Fauve, Albert Fert, Mathias Fink, Antoine Georges, Jean-François Joanny, Daniel Kaplan, Denis Le Bihan, Pierre Léna, Hervé Le Treut, Jean-Paul Poirier, Jacques Prost et Jean-Loup Puget.

Comment naît l’idée d’une recherche ? Comment sait-on si l’on cherche dans la bonne direction ? Trouve-t-on vraiment ce que l’on voulait initialement trouver ? Sébastien Balibar, physicien expérimentateur de la matière froide, offre des réponses à ces questions fondamentales à travers le récit, plein de suspens, d’une découverte scientifique. Pour cela, il nous ouvre grand les portes de son laboratoire où, grâce à une machine ayant la forme d’une fusée, il observe les propriétés déconcertantes des cristaux d’hélium, formidables exemples des bizarreries de la science. À ses côtés, nous découvrons la vie quotidienne d’un chercheur, au plus près de la matière, ponctuée par des moments de doute et d’euphorie, un quotidien dans lequel le scientifique est seul dans ses interrogations mais en dialogue avec d’autres, apprentis et confirmés. Plus fondamentalement, c’est le processus créateur de la science que le chercheur nous invite à comprendre, tension permanente entre un bricolage rationnel et la production de connaissances nouvelles auxquelles le scientifique associera son nom.

Chercheur au quotidien

Où est l'Homme dans l'Univers ? Que se passe-t-il à l'intérieur des atomes ? Einstein avait-il toujours raison ? Comment apparaissent les formes dans la nature ? Peut-on démêler l'ordre du chaos dans l'écheveau du monde ? Où allons-nous ? À ces questions, et à d'autres encore, les réponses de Sébastien Balibar, physicien mondialement connu pour ses travaux sur les liquides et les cristaux, surprendront. Car la physique qu'il nous invite à partager commence en regardant le ciel, l'écoulement d'un liquide, la couleur d'une flamme, la forme d'un cristal ou celle d'une fleur, en soupesant une table, en écoutant le vent, le son d'une flûte ou le tintement d'un verre, en faisant de la bicyclette ou en jouant du piano. Et pourtant, c'est bien des plus grandes questions qu'il traite, avec humour et passion, portant le regard d'un chercheur sur la vie quotidienne. Sébastien Balibar, physicien, est directeur de recherche CNRS au laboratoire de physique statistique de l'école normale supérieure.

La pomme et l'atome - 12 histoires de la physique contemporaine

C'est l'histoire d'un concert. Un pianiste amateur se met en tête de jouer en public le Concerto en ré mineur de Jean-Sébastien Bach qu'il considère comme le premier grand exemple d'une forme musicale qui allait se développer pendant trois siècles. Tétanisé d'angoisse au début, mais progressivement concentré sur son interprétation, ce pianiste fait face à son défi. Sans cesse, il est cependant distrait par ses souvenirs, ceux de ses proches absents en cette soirée, et ceux de Glenn Gould ou de Maria João Pires par exemple.
Entrelacée avec le récit de ce concert, c'est l'histoire d'un enfant à qui son père transmet sa passion pour la musique tout en détruisant son éducation musicale.
Peu à peu, les deux histoires se rejoignent...

L'enfant  et le concerto

La Terre se réchauffe, les conférences internationales sur le Climat se succèdent, mais les États tardent à agir ensemble. Il est pourtant urgent de prendre des mesures vigoureuses à l'échelle mondiale pour réduire la pollution de la Planète et éviter la catastrophe que les climatologues prédisent. Au carrefour des problèmes de climat et d'énergie, le physicien Sébastien Balibar résume l'état de nos connaissances et les prédictions des climatologues pour l'avenir, avant d'en déduire l'objectif commun qui doit guider les politiques énergétiques des États. Dans tous les pays, il faut réduire les émissions de « gaz à effet de serre » en dessous d'une tonne et demie par habitant et par an. Nous en sommes très loin pour l'instant, et certains pays comme les États-Unis, le Canada ou l'Allemagne plus que d'autres comme la France, la Suède et même la Chine. Tous devront faire des efforts mais certains auront besoin d'aide. L’auteur passe en revue, analyse, critique et propose des solutions qui permettront aux différents pays de choisir les scénarios de transition énergétique les mieux adaptés à leur situation propre, ceux qui leur permettront d'atteindre l'objectif commun. La comparaison qu'il détaille entre la France et l'Allemagne est particulièrement instructive.

Climat : y voir clair pour agir

Paris, 1937. Laszlo Tisza, jeune savant hongrois, se réfugie à Paris et y rencontre un autre réfugié, Fritz London qui, lui, fuyait l'Allemagne. Ensemble, ils découvrent que la toute nouvelle physique quantique explique l'étrange comportement d'un liquide très froid, l'hélium « superfluide ». Pourtant, la situation est peu propice à la réflexion : bien qu'accueillis par des physiciens célèbres comme Jean Perrin et les Joliot-Curie, ils doivent affronter l'antisémitisme qui les avait contraints à fuir le nazisme. En 1939, la guerre les fait s'exiler à nouveau, cette fois aux États-Unis où ils retrouvent d'autres savants réfugiés. Avec Tisza et London comme guides, Sébastien Balibar nous fait découvrir l'histoire haletante de la fuite des savants juifs devant le nazisme. Il nous fait rencontrer les Hongrois qui aidèrent Einstein à prévenir Roosevelt d'un danger imminent : l'Allemagne nazie envisageait l'arme nucléaire. Et l'on comprend comment de nombreux savants réfugiés, voulant aider leur pays d'accueil, ont réussi ce que l'Allemagne nazie n'a pas pu faire parce qu'elle avait fait fuir ses savants : construire la bombe atomique qui bouleversa l'équilibre mondial. Sébastien Balibar est physicien, directeur de recherches à l'École normale supérieure (Paris) et membre de l'Académie des sciences. Il fait partie aussi du comité du Programme d'aide en urgence aux scientifiques étrangers (PAUSE).

Savant cherche refuge - Comment les grands noms de la science ont survécu à la Seconde Guerre mondiale

Dans ce récit, plein de suspens, d'une découverte scientifique, Sébastien Balibar nous ouvre grand les portes de son laboratoire. Il y observe les propriétés déconcertantes des cristaux d'hélium, formidable exemple des bizarreries de la science. À ses côtés, nous découvrons la vie quotidienne d'un chercheur, au plus près de la matière, ponctuée par des moments de doute et d'euphorie. Plus fondamentalement, c'est le processus créateur de la science que le chercheur nous invite à comprendre, tension permanente entre bricolage et production de connaissances nouvelles auxquelles il associera son nom.
Sébastien Balibar est directeur de recherche au Laboratoire de physique statistique de l'ENS. Membre de l'Académie des sciences, il est l'auteur de Je casse de l'eau et autres rêveries scientifiques (Le Pommier, 2008), La Pomme et l'Atome (Odile Jacob, 2005), et Demain la physique (Odile Jacob, 2004, avec Édouard Brézin).

Demain, la physique

Résumé

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