L'hydrogène
Élément du « Livre Sacré » des Sciences et des Techniques
Amand Lucas
Académie royale de Belgique
Avant-propos7
Introduction9
Première partie - Science, culture et spectres atomiques13
Chapitre 1 - Qu'est-ce que la vie ?15
Les spéculations de Schrödinger15
La double hélice et la séquence18
Réductionnisme20
Vie et évolution23
Chapitre II - Les deux cultures27
C.P. Snow accuse27
Origines des deux cultures28
Sciences et métaphysique29
Hydrogène, biologie moléculaire et nouvelles fractures30
Chapitre III - Hydrogène primordial et livres sacrés33
« Au commencement était le Verbe »33
Les Livres Sacrés36
Savoirs découverts, savoirs construits et éthique scientifique37
Quelques exemples de savoirs endémiques40
L'ADN et C60 : molécules platoniciennes43
Chapitre IV - Hydrogène et spectroscopie47
Que la Lumière soit et la Lumière fut47
Hydrogène et source d'énergie des étoiles48
Découverte de l'hydrogène et de son spectre51
Atomes ou molécules54
La numérologie de Balmer55
Quelques secrets de l'hydrogène découverts au XXe siècle58
Rutherford et la structure nucléaire de l'atome59
Encore un avocat qui se mêle de physique64
Chapitre V - Quantum, quantum, quantum69
Le premier quantum : Max Planck et le rayonnement du corps noir70
Einstein et l'effet photoélectrique72
Einstein et la chaleur spécifique des solides73
Le modèle de Bohr de l'hydrogène74
Chapitre VI - Hydrogène lourd83
Révolutions scientifiques et années miracles83
Le deutérium86
Un autre petit miracle de 193287
Le tritium89
Bulles d'hélium et tritium trick90
Deutérium, hydrogène et ammoniac93
Deutérium : secrets mortels98
Deutérium et tritium : un mélange détonant101
Hydrogène, deutérium, pas si élémentaire mon cher Einstein110
Deuxième partie - L'hydrogène et la vie113
Chapitre VII - Liaison hydrogène et l'eau115
La liaison hydrogène. Bref historique115
Liaison-H et dénaturation117
My name is bond, H-bond119
Liaison-H et l'eau. Sans la liaison-H les océans s'évaporeraient121
Chapitre VIII - Liaison-H et structure des biomolécules125
Cellulose et liaison-H. Sans la liaison-H les forêts s'écrouleraient125
Sans la liaison-H, les êtres vivants se transformeraient en matière inerte126
Structures secondaires et supérieures129
Chapitre IX - Liaison-H et cognition cellulaire135
Cybernétique cellulaire135
Liaison-H et réplication de la double hélice139
Cognition réplicative143
Cognition transcriptionnelle147
Cognition traductionnelle150
Petit intermède sur le code génétique150
Une symphonie de liaison-H : l'ARNt153
Liaison-H et jeu de chaises musicales sur le ribosome157
Chapitre X - Hydrogène et énergie cellulaire163
Mitochondries et ATP synthase163
Troisième partie - L'hydrogène dans quelques applications technologiques167
Chapitre XI - Horloges atomiques et horloge à hydrogène169
Métrologie du temps169
Raffinement des raies atomiques. Structures fine et hyperfine170
Un instrument d'une exquise précision173
Systèmes de positionnement global177
Chapitre XII - Résonance magnétique du proton et IRM181
Retour au spin181
L'expérience de Stern-Gerlach et le Spin183
Résonance magnétique nucléaire dans un faisceau moléculaire189
La résonance magnétique nucléaire dans l'état condensé : la découverte192
La polarisation statique des noyaux194
Polarisation dynamique et résonance magnétique nucléaire (RMN)197
Le déplacement chimique (chemical shift) en RMN201
RMN pulsée et écho de spin203
L'imagerie par résonance magnétique (IRM)206
Magnétisme et IRM (brève esquisse)207
L'électro-aimant principal (...) et la cryogénie208
Les bobines de gradient de champ209
La bobine de transmission210
La (ou les) bobine(s) de réception211
Qui a inventé l'IRM ?211
Chapitre XIII - Liaison-H et PCR (polymerase chain reaction)213
La PCR213
Le principe de la PCR214
Les primers215
La polymérase216
Le cycle thermique et la croissance exponentielle217
Applications de la PCR219
Chapitre XIV - Liaison-H et CRISPR-Cas221
Le phénomène « CRISPR-Cas »221
CRISP-Cas9 bactérien222
Crisp-Cas9 moteur de recherche et nucléase d'ADN224
Crisp-Cas9 et l'édition des génomes225
Postscript - Transferts de gènes et transferts de mèmes227
Quelques remarques en conclusion230
Postface231
Remerciements233