Naissance et diffusion de la physique
Michel Soutif
EDP sciences
Note à la deuxième édition
V
Avant-propos
VII
Sommaire
IX
A propos des méthodes physiques de datation
1
Dosage par le carbone-14 (14C)
1
Dosage par la méthode uranium-thorium (U-Th)
3
Dosage par la méthode potassium-argon (K-Ar)
3
Dosage de défauts de réseaux (non radioactifs)
3
La thermoluminescence (TL)4
La résonance paramagnétique électronique (RPE)4
Dosage par paléomagnétisme
4
I - Les premiers essais d'intervention sur la nature : les outils et les armes
7
Les débuts de l'outillage lithique en Eurasie
7
Phase initiale en Eurasie
8
De 0,7 Ma à 0,5 Ma
9
La crise de 0,5 Ma à 0,3 Ma
9
De 0,3 Ma à 0,1 Ma
9
De 100 000 à 30 000 ans
10
Relations interespèces10
La poterie et la céramique
11
Apparition
11
La matière
12
Le tour
13
Le four
14
Les débuts de l'outillage métallique
15
Le cuivre
16
Les minerais de cuivre et leur traitement16
Usages du cuivre17
Le bronze
17
Usages du bronze17
Influence de l'usage du bronze sur la société19
Le bronze en Chine20
Apparition du fer
22
Le minerai et son traitement22
Le fer en Occident23
Le fer en Chine25
Influence de l'usage du fer sur la société en Chine26
Les métaux précieux
27
L'or
27
L'argent
29
Métallurgie de l'argent30
A partir du plomb argentifère30
A partir du cuivre argentifère30
II - La raison et l'expérience
31
La tradition grecque
31
Le prolongement en Occident
34
La pratique chinoise
36
Les origines
36
La voie de la sagesse
38
Confucius et le confucianisme - Kong Fu Zi (- 551 ~ - 479)
39
Le canon des mohistes
40
L'Ecole des légistes (Fa Jia)
40
L'Ecole des logiciens (Ming Jia)
40
Evolution et diffusion
41
Conclusion
41
III - La numération et le calcul
43
La numération - les deux procédés
44
Le procédé de superposition
45
La notation égyptienne45
La notation grecque45
La notation latine46
La notation mésopotamienne46
La notation décimale de position
48
Les chiffres en Chine48
Les chiffres en Inde50
L'apparition du zéro52
Diffusion des connaissances indiennes vers les Arabes53
Introduction des chiffres «ghubars» en Europe54
Les maîtres de calcul au début de la Renaissance55
La naissance du calcul
56
En Egypte
56
En Mésopotamie
57
Les mathématiques grecques et hellénistiques
58
Les mathématiques chinoises
58
Les mathématiques indiennes
59
Les mathématiques de l'Islam
59
L'essor des mathématiques européennes après 1500
60
IV - La mesure et la précision
61
Mesures de longueur
61
Histoire
61
La recherche d'un étalon universel
63
Mesures de surface et de volume
64
Le modèle égyptien
64
Le modèle mésopotamien
65
Le modèle des Vedas indiens
65
Le modèle des textes Jaïn (- IIe siècle ~ IIe siècle)
65
Le calcul d'Archimède (- 269 ~ - 212)
65
Le calcul de Liu Hui (IIIe siècle)
65
Les calculs ultérieurs
66
Mesures de masse
66
La balance
66
La recherche d'un étalon de masse
67
Mesures de temps
68
Autres mesures
68
La précision des mesures et la notion d'erreur
69
V - La matière et le vide
73
La matière
73
La physique grecque
73
La suite en Europe
76
La physique de la matière en Chine
82
Le vide et le plein
83
En Occident
83
En Chine
86
Conclusion
90
VI - Le calendrier et le temps
91
La notion primitive
91
Le calendrier
92
Le calendrier mésopotamien
92
Le système grec
93
Le calendrier égyptien
94
Le calendrier indien
94
Le calendrier chinois
95
Le calendrier aztèque
96
Le temps dans le monde occidental
96
La mesure du temps
97
Définition de l'unité de temps
100
Le temps, variable indépendante
100
Le temps chez Platon (- 427 ~ - 348)
101
Le temps après Platon
102
L'apparition du temps absolu
102
L'origine de l'ère chrétienne : notre zéro de référence
103
VII - La mécanique : l'équilibre et le mouvement
105
L'étude du mouvement
105
La mécanique d'Aristote en Grèce et au Moyen Âge
105
La mécanique de Galilée
107
La mécanique de Newton
108
La mécanique utilitaire
111
La mécanique chinoise
111
Le cas particulier de la statique
114
Archimède
114
La statique en Occident
115
VIII - La lumière et l'optique
117
La perception lumineuse
117
La lumière selon les Grecs
117
La lumière selon les Chinois
118
La contribution arabe
119
Le Moyen Âge occidental et l'optique arabe
120
Galilée
120
Les théories de la lumière
122
L'expression mathématique de la réfraction
122
L'hypothèse sur la nature de la lumière au XVIIe siècle
122
La solution Fermat (1601 ~ 1665)
123
L'optique ondulatoire au XIXe siècle
124
La crise du corps noir
124
Les applications
125
Les instruments d'optique
125
Lunettes et télescopes125
Microscopes127
La vitesse de la lumière127
La spectroscopie
129
IX - Les actions à distance
131
Le magnétisme
131
Le magnétisme terrestre et la Chine
131
Le magnétisme en Europe
134
La déclinaison
134
Les vibrations mécaniques
136
Généralités sur la musique
136
La musique grecque et mésopotamienne
137
La musique chinoise
138
Les instruments de musique chinois139
Le tempérament
140
La propagation des ondes
142
L'électromagnétisme
143
Les lois de l'électricité
143
Les ondes électromagnétiques
146
X - La production d'énergie et sa transmission
147
L'animal, le vent, l'eau et le gaz
147
L'énergie animale et l'homme
147
Le vent
152
L'eau
152
Le pétrole, le gaz et l'eau salée
157
La chaleur et le travail
158
La notion de température et sa mesure
158
Qu'est-ce que la chaleur ?
160
La dilatation des gaz
160
La loi de Dulong et Petit (1819)
161
La diffusion de la chaleur selon Joseph Fourier (1768 ~ 1830)
161
Le charbon et la vapeur
162
Le charbon et l'industrie
162
Watt et la machine à vapeur
163
Le charbon et la vapeur en France
165
La thermodynamique
165
Remarques sur la puissance motrice du feu
166
Naissance de l'énergie électrique
167
Dispositifs divers de transmission
168
Engrenages
168
Paliers et roulements
168
Transmission par courroies et chaînes
169
Excentrique, manivelle et bielle
169
La pompe à palettes
170
L'hodomètre
170
La suspension à la Cardan
170
Le différentiel
171
Conclusion
173
XI - Les transports
175
La roue et l'attelage
176
Les débuts
176
La roue
177
L'attelage
178
La navigation
179
L'usage des fleuves
179
En Mésopotamie179
En Egypte180
La conquête de la mer
181
Les premiers temps181
Les navires en Méditerranée182
Les navires de combat182
Les navires de commerce184
Les ports185
Les difficultés du voyage186
Les navires à l'assaut de l'océan186
La marine celte186
La navigation dans l'Europe du Nord186
L'évolution des flottes du XIIIe au XVIe siècle187
La caravelle portugaise188
La marine chinoise189
Les techniques de navigation
190
La navigation à l'estime et aux étoiles190
Les cartes191
La trigonométrie193
Le régime des vents194
En Méditerranée194
Dans l'océan Atlantique194
Dans l'océan Indien194
La localisation sur mer : le point194
XII - La physique et le pouvoir
197
La science grecque, la cité et son équivalent chinois
197
La science hellénistique et Alexandre
198
La Chine unifiée des dynasties Qin et Han (- 221 ~ 190)
199
La Maison de la sagesse à Bagdad
199
La Chine des Tang et des Song
202
L'académie de Sagres
204
Le détonateur de la révolution scientifique : Uraniborg
206
Les trois parties du programme initial de Tycho Brahé
206
Les résultats
207
La naissance des académies officielles
207
Synthèse et conclusion
211
Unicité du problème
211
La théorie et l'expérience
211
En Occident211
En Chine212
Emergence de l'expérience en Europe
212
Les mathématiques et l'expérience
212
La divergence est-ouest
213
Evolution de la formulation des résultats
214
Annexes
217
Annexe I - Chronologie de la philosophie scientifique grecque
219
Annexe II - Chronologie des avancées scientifiques et techniques chinoises
223
Annexe III - L'explosion scientifique arabe
225
Annexe IV - L'éveil de la science en europe occidentale avant Galilée
227
Une brève bibliographie
231
Histoire générale et histoire des idées
231
Histoire de la physique et des techniques
233
Table des illustrations
237
A propos des méthodes physiques de datation
237
I - Les premiers essais d'intervention sur la nature : les outils et les armes
237
II - La raison et l'expérience
238
III - La numération et le calcul
239
IV - La mesure et la précision
239
V - La matière et le vide
240
VI - Le calendrier et le temps
240
VII - La mécanique : l'équilibre et le mouvement
241
VIII - La lumière et l'optique
241
IX - Les actions a distance
242
X - La production d'énergie et sa transmission
243
XI - Les Transports
244
XII - La physique et le pouvoir
246
Index des noms de personnes
247
Index géographique
255
Table des matières
259