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

La biophysique

De l'atome au quark, les recherches expérimentales ont permis de découvrir les structures infiniment déliées de la matière. Réalisées au cours du XXe siècle, ces découvertes ont progressivement établi les fondements de la physique quantique. Celle-ci est devenue la base de toutes les disciplines de la physique. La mécanique quantique a permis de modéliser les propriétés de l'atome de façon spectaculaire. Son association avec la relativité restreinte a ensuite apporté un nouvel approfondissement, conduisant à l'électrodynamique quantique. Puis, de nos jours, la théorie quantique des champs est devenue la théorie standard des particules élémentaires et de leurs interactions. Au fur et à mesure de l'évolution de la physique quantique, les exposés de son contenu sont de plus en plus abstraits. Or, les idées qui ont été à l'origine des théories quantiques sont toujours faciles à comprendre. De plus, le formalisme utilisé au début par les créateurs est également très classique. Dans cet ouvrage, l'auteur a recherché les textes originaux qui ont fondé la physique quantique. Il expose le plus simplement possible les résultats auxquels ces créateurs ont abouti et qui constituent les bases fondamentales de la physique quantique.

Pour comprendre simplement les origines et l'évolution de la physique quantique

Les piles électriques

La matière et l'énergie ne vont plus former qu'une seule et même entité lorsque la célèbre formule E = mc² est définitivement démontrée par Max Planck. Une nouvelle conception de la réalité s'impose ; la matière considérée comme éternelle devient éphémère. Il va falloir plus de deux siècles aux philosophes et physiciens pour aboutir à cette fameuse formule. Elle fait son apparition au XVIIIe siècle lorsque la notion d'énergie mécanique commence à s'imposer sous la forme de "force vive".Grâce à Newton et Leibniz, on trouve le calcul de l'énergie de la lumière sous la forme mc² dans un ouvrage de Voltaire. Au XIXe siècle, ce sera la théorie de l'éther, support des vibrations électromagnétiques, qui sera le réceptacle d'une énergie postulée également sous la forme mc². Maxwell, puis Henri Poincaré vont mettre en évidence les propriétés dynamiques des ondes électromagnétiques. En 1905, Einstein va faire un raisonnement approximatif aboutissant à E = mc².Mais ce sera Max Planck qui démontrera le premier la formule. Depuis, les expériences ont largement démontré la validité de cette célèbre formule. En laboratoire, les corpuscules de matière se dématérialisent en énergie et cette dernière se matérialise en particules.

E=mc² - Histoire méconnue d'une célèbre formule

Cet ouvrage, principalement destiné aux étudiants de Licence en physique, chimie et sciences physiques, ainsi qu'aux élèves des écoles d'ingénieurs, intéressera également les candidats au CAPES et à l'Agrégation de physique et chimie. Les auteurs consacrent les premiers chapitres à des rappels et compléments de physique classique, relatifs a la quantification de la matière et du rayonnement, ainsi qu'a la mécanique classique. Ils abordent ensuite les fondements de la mécanique quantique en reprenant les connaissances développées au cours des chapitres précédents. Les exemples et applications étudiés sont très nombreux, et portent sur des systèmes réels, gaz ou solides, et non sur des modèles théoriques. De nombreux exercices corrigés complètent l'ouvrage, apportant des compléments qui illustrent le cours.

Introduction à la mécanique quantique

D'où vient la vie ? Du point de vue de la Science, les propriétés de la matière inerte suffisent pour expliquer celles du vivant.
Les auteurs nous montrent où en est la réalisation de ce programme réductionniste. Remontant pour cela aux toutes premières origines - le Big-Bang - ils retracent l'évolution qui a conduit du quark à l'homme. Ils nous donnent à voir la formation des molécules et celle des astres ; la constitution de la soupe prébiotique et celle des cellules ; l'apparition des végétaux et des animaux ; la sortie des eaux de ces derniers ; et enfin, au bout de ces quinze milliards d'années, l'homme et sa société plus ou moins réussie.

La biophysique

Résumé

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