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Résumé : Depuis Galilée et Newton, la physique et les mathématiques sont traversées par la question centrale du déterminisme : est-il possible de prévoir le futur à partir du présent ? Newton met au point un outil mathématique qui permet de prédire le mouvement des objets et même des planètes. Il donne un élan d'optimisme conquérant à la science qui semble en état de résoudre tous les problèmes. Le déterminisme triomphant rencontre cependant ses limites vers la fin du XIXe siècle, laissant la place à la théorie des probabilités. Devant la reconnaissance de l'infinie complexité du monde, Henri Poincaré propose une approche plus modeste, plus qualitative. C'est de cette reconnaissance de l'impossibilité pratique de prédire le futur en fonction du présent, le temps qu'il fera demain par exemple, qu'est née la théorie du chaos. Le mathématicien Etienne Ghys raconte ici cette histoire du déterminisme et de la théorie du chaos, mais aussi ses ramifications philosophiques: sommes-nous guidés par le destin ou le hasard ? Chemin faisant, et toujours de manière très accessible, il nous fait toucher du doigt la portée conceptuelle de l'abstraction mathématique.

Résumé : Jusqu'aux premières années du 20ème siècle, l'espace et le temps sont perçus comme les catégories préexistantes dans lesquelles se manifeste tout le contenu de l'univers : la matière sous toutes ses formes et la force à l'origine de toutes les interactions de la matière. Thibault Damour nous propose ici une revue complète des catégories fondamentales de la physique, de la fin du XIXe jusqu'à la théorie des cordes et ses prolongements les plus récents.

Résumé : Depuis le début du XXè siècle la physique quantique nous a révélé le monde étrange de l'infiniment petit. Dans celui-ci, les certitudes de notre monde de tous les jours se brouillent. Les particules de matière ou de lumière n'y obéissent pas aux lois qui nous sont familières. A cette échelle microscopique, elles existent à la fois sous formes d'ondes et de particules, se manifestent simultanément dans des états différents, semblent être partout à la fois. Comment comprendre ces notions contre-intuitives alors qu'à notre échelle macroscopique les objets faits de ces mêmes particules obéissent de manière prévisible à des lois connues, ont une position bien déterminée dans l'espace ? Les expériences de Serge Haroche consistent à piéger les particules à la lisière des deux mondes, et à jongler avec elles pour comprendre comment notre monde classique émerge du monde quantique.

Résumé : Par son itinéraire personnel et scientifique Claude Cohen-Tannoudji, prix Nobel de physique 1997, retrace un demi-siècle d’évolution de la physique quantique

Résumé : Des visions du cosmos dans la Grèce ancienne aux théories récentes sur la gravité quantique, Carlo Rovelli explore les métamorphoses de la notion d’espace et de temps. Au terme de ce voyage, qui fait la part belle aux recherches actuelles, se dessine un univers fascinant fait de "grains d'espace", où le temps pourrait n'être qu'un effet de notre ignorance des lois du monde.

Contenu : Recherche à partir d'une formule chimique, du nom d'une molécule ou du code ONU pour le transport des gaz . En anglais, espagnol et français.

Résumé : La première révolution quantique qui nait avec le 20ème siècle, bouleverse notre vision du monde et fait émerger des concepts surprenants comme la dualité onde-particule. Moins connu est le développement d'une deuxième révolution quantique initiée en 1935 par Einstein, Podolsky et Rosen et par Schrödinger, et rendue possible à partir de la fin des années 1960 par l'expérimentation sur des particules individuelles. Cette révolution, qui se déroule encore sous nos yeux, repose sur le principe étrange de l’intrication selon lequel deux particules qui ont interagi se comportent de manière extraordinairement similaire même lorsqu’elles sont éloignées. Cette notion a été vérifiée expérimentalement par l’auteur au début des années 1980 et connaît déjà des applications concrètes, notamment en matière de cryptographie. Elle pourrait déboucher à terme sur des technologies nouvelles comme l’informatique quantique.

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