Edp Sciences
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40 expériences de physique élémentaire issues des leçons de Marie Curie
Eric Bernard, Hervé Arribart, David Jasmin
- Edp Sciences
- 19 Septembre 2024
- 9782759835584
En 1907, Marie Curie créait avec des amis scientifiques une « coopérative » scolaire dédiée à l'enseignement des sciences pour leurs enfants. C'est ainsi qu'Isabelle Chavannes put assister à des cours de physique élémentaire dispensés par la future prix Nobel : son cahier de notes fut retrouvé miraculeusement il y a plus de 20 ans ce qui a donné lieu à la publication des « leçons de Marie Curie » en 2003. Pour continuer de faire vivre cet incroyable héritage scientifique, nous reproduisons les expériences de jadis, en utilisant un matériel d'aujourd'hui adapté à la classe ou à la maison, pour (re)découvrir la pédagogie et les dons d'expérimentatrice de Marie Curie. Chaque expérience de l'époque a ainsi été reprise puis complétée par trois nouvelles expériences connexes afin de consolider les notions présentées de façon ludique et évolutive. Que vous soyez enseignant, parent ou tout simplement curieux des sciences, vous retrouverez au fil de cet ouvrage 40 expériences facilement réalisables par petits et grands, permettant de comprendre aisément des notions essentielles telles que la pression, la densité, le poids de l'air...une initiation à la physique expérimentale par l'une de ses figures les plus éminentes !
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L'auteur nous emmène à l'intérieur de l'atome pour examiner les particules connues telles que les quarks, les électrons et le neutrino fantôme, et explique le rôle clé et l'importance du boson de Higgs.
En cours de route, il donne un aperçu passionnant de la manière dont les découvertes en physique des particules ont été faites et examine comment notre image du monde a été radicalement revisitée à la lumière de ces développements.
Il conclut en évoquant de nouvelles idées sur le mystère de l'antimatière et des neutrinos massifs, ainsi que ce que les 50 prochaines années de recherche pourraient révéler sur la nature du champ de Higgs, qui façonne à la fois les particules et les forces fondamentales. -
Vers l'infini mais pas au-delà... : Guide touristique interstellaire 2024-3024
Luc Mary
- Edp Sciences
- 10 Octobre 2024
- 9782759831296
Un ouvrage à garder à tout prix sous peine d'errer dans l'espace pour l'éternité !
Des volcans cracheurs d'azote liquide, des océans souterrains dix fois plus profonds que le Pacifique, des icebergs d'ammoniaque dérivant sur une mer de méthane liquide ou encore des ouragans vertigineux qui pourraient engloutir la Terre : ces paysages fantastiques ne sont pas nés sous la plume d'un auteur de science-fiction, ils existent réellement dans notre Galaxie.
Ce guide touristique interstellaire vous propose d'explorer une trentaine de ces mondes défiant notre raison, une odyssée inédite vous transportant à près de 1 500 années-lumière au large de notre Terre. Répartis en quatre catégories, des plus fréquentables aux plus infernaux en passant par les incontournables et les plus improbables, ces objets célestes sont aussi fascinants qu'étranges. Certains sont éclairés par deux soleils, d'autres sont littéralement collés à leurs étoiles. D'autres encore interdisent toute implantation d'un centre de vacances ; à l'exemple d'Osiris, secouée par des vents de plus de 10 000 km/h ou encore d'Isis, une fausse planète bleue agitée en permanence par de violentes averses de verre fondu. À l'opposé, des mondes aussi hospitaliers que le nôtre pourraient camper à une quarantaine d'années-lumière de notre Terre...
Embarquez à bord du vaisseau Micromégas, pour un périple interstellaire de près de 1 000 ans ! Un voyage inoubliable aux limites de notre imagination... -
Science en 4 saisons : Automne
Antoine Guitton, Florian Lamousse
- Edp Sciences
- 17 Octobre 2024
- 9782759835614
Pourquoi les feuilles des arbres deviennent-elles marron en automne?
Vaut-il mieux courir ou marcher sous la pluie pour éviter d'être mouillé?
Est-ce que les carottes donnent les cuisses roses?
Comment fonctionne une éolienne?
Combien y a-t-il d'atomes dans un litre de bière?
Pourquoi le papier aluminium a-t-il une face brillante et une autre mate?
Après 'Hiver', découvrez la version 'Automne' de «Science en 4 saisons». Toujours plus de questions captivantes qui vous tiendront éveillé la nuit et qui répondent à vos préoccupations quotidiennes.
«Science en 4 saisons» vous propose une exploration passionnante des sciences, présentée de manière accessible et divertissante, pour nourrir votre curiosité et vous éclairer sur le monde qui vous entoure. -
Que sont les nanotechnologies et comment impacteront-elles nos vies ? Nanorobots, nanosondes, nanogènes... la liste est longue. C'est bien souvent au travers de la science-fiction que le grand public en a d'abord entendu parler, suscitant nombre de questionnements : des nuées de nanomachines finiront-elles par envahir le monde ou bien ne nous apporteront-elles finalement rien de plus que des crèmes solaires améliorées ?
Comme le montre cet ouvrage, la réalité scientifique des nanotechnologies est tout aussi fascinante que la meilleure science-fiction qui en est inspirée ! Dans ce livre, Philip Moriarty nous présente les principaux thèmes et concepts scientifiques qui caractérisent ce domaine, notamment les forces interatomiques et intermoléculaires, l'imagerie à l'échelle de l'atome unique, le confinement quantique, l'auto-assemblage, la machinerie moléculaire et le nanomagnétisme. L'auteur présente également les résultats d'études scientifiques révolutionnaires, telles que des images au microscope à balayage de « paysages » atomiques et moléculaires, qui donnent un aperçu à la fois concret et intuitif de ce qu'est le monde nanoscopique. -
Dans le mix énergétique : Vers un réseau décarboné
Peb, Fox
- Edp Sciences
- Ma Recherche Au Cea
- 5 Septembre 2024
- 9782759830848
Le visage du mix énergétique de demain se dessine au gré des décisions gouvernementales afin de faire face aux contraintes environnementales et géopolitiques.
Du côté des laboratoires, les chercheurs s'activent afin de donner un éventail de solutions le plus large possible aux décisionnaires, qu'il s'agisse d'améliorer des technologies existantes ou de leur trouver des alternatives plus vertueuses.
Cet album propose un état des lieux du mix énergétique et la façon dont il pourrait évoluer à travers le travail de neuf doctorants issus de plusieurs centres du CEA : Anne-Laure Mazauric, Guilherme Vescovi, Simone Braccio, Félix Gayot, Marine Soler, Lolita Hilaire, Asmae El Mangaar, Florian D'Ambra, et Nicolas Rey-Tornero. Leur sujet de thèse y est présenté, ainsi que des éléments de culture scientifique permettant de mieux les appréhender. -
Qu'est-ce que le temps ? Est-il possible de voyager dans le temps ? Quelle est la différence entre le passé et le futur ? Jusqu'aux travaux de Newton, ces questions étaient purement l'objet de spéculations philosophiques. Aujourd'hui, les scientifiques beaucoup appris sur le temps et son étude est devenue un sujet primordial des recherches en physique.
Ce livre retrace l'évolution de la théorie physique depuis Newton jusqu'à aujourd'hui, en passant par la théorie de la relativité d'Einstein. En confrontant la mécanique statistique, les sciences cognitives et la phénoménologie, l'auteure vise également à réconcilier ces théories avec notre expérience quotidienne du temps, de la mémoire et de la perception. -
Une introduction à : Le verre : Un matériau éternel
Didier Roux
- Edp Sciences
- Une Introduction A
- 29 Février 2024
- 9782759831777
Ce livre décrit les multiples facettes du verre, ce matériau extraordinaire qui a toujours suscité la fascination et traversé des millénaires, omniprésent dans l'architecture et dans notre vie quotidienne. Deux caractéristiques remarquables distinguent le verre : sa transparence exceptionnelle, une rareté parmi les matériaux minéraux pouvant être fabriqués en grandes quantités, et sa viscosité extrêmement variable sur une large plage de température, permettant des procédés de mise en forme industrielle uniques. À travers une narration qui entremêle histoire, science, industrie et économie, cet ouvrage propose une exploration captivante de la singularité du verre. Il souligne comment ses propriétés uniques l'ont maintenu à une place privilégiée, en détaillant son évolution à travers les époques. En suivant ce parcours au fil des très belles illustrations, les lecteurs découvriront une histoire riche d'enseignements, révélant l'influence du verre sur divers aspects de notre vie et de notre culture.
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La physique, science fondamentale de la matière et de l'énergie, englobe tous les niveaux de la nature, du subatomique au cosmique, et repose sur une grande partie de la technologie qui nous entoure.Sidney Perkowitz donne un aperçu de la genèse et du fonctionnement de cette science omniprésente: qui la finance, comment les physiciens pensent et comment la physique soutient la technologie que nous utilisons tous. Présentant les théories et les résultats de la physique pure et appliquée, il part des idées des philosophes grecs pour arriver à la mécanique quantique moderne en passant par la production d'énergie. À partir de ses expériences les plus conséquentes, il aborde les effets de la physique sur la société, la culture et la vision qu'a l'Humanité de sa place dans l'Univers.
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On ne les voit pas forcément, pourtant nous sommes entourés d'ondes. La Terre tremble jusqu'à ses fondations ; les mers et les océans s'agitent sans cesse ; les sons se propagent à tra vers la terre, les mers et l'air ; notre corps est traversé d'ondes ; l'Univers est rempli d'un vaste spectre de radiations électromagnétiques, dont la lumière visible n'est qu'une infime partie. En cherchant encore plus loin, on trouve les ondes mécaniques, les phénomènes d'ondes quantiques et les ondes gravitationnelles, aujourd'hui clairement identifiées. Ce livre présente les principaux types d'ondes, leurs sources, leurs effets, leurs utilisations et les recherches à leur sujet. Mike Goldsmith explique comment le mouvement des ondes donne lieu à toute une série de phénomènes : de la réflexion, la diffraction, l'interférence et la polarisation dans le cas des ondes lumineuses aux battements et échos pour le son. Toutes les ondes, aussi différentes soient-elles, partagent de nombreuses caractéristiques et malgré toute leur complexité, nombre de leurs comportements sont fondamentalement simples.
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Nouv.
Chimie et sport olympique et paralympique
Danièle Olivier, Paul Rigny, Collectif
- Edp Sciences
- 6 Février 2025
- 9782759836291
Relayé par tous les médias, magnifié par des images souvent époustouflantes, le sport captive et passionne. En 2024, la France a vécu au rythme des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris. Les grands événements sportifs sont non seulement de puissants vecteurs d'émotions collectives, mais aussi les révélateurs de travaux scientifiques permettant de pousser toujours plus loin les performances des athlètes.
Au-delà de la volonté et des capacités individuelles des sportifs, les records sont aujourd'hui bien souvent aussi le fruit de recherches scientifiques et industrielles. Pour la préparation physique et mentale, médecins et chercheurs maîtrisent de mieux en mieux les paramètres, préparent des programmes alimentaires, adaptent les entraînements, enseignent la gestion des émotions. Les équipements, accessoires, vêtements, chaussures bénéficient également des toutes dernières innovations technologiques. L'utilisation de nouveaux matériaux (par exemple les matériaux composites) permet également de changer la donne.
Sport, recherche scientifique et industrie partagent les mêmes valeurs : sens de l'effort et culture du résultat.
Cet ouvrage, qui donne la parole aux experts scientifiques et industriels dans ce domaine, en est l'illustration concrète. -
Corrigés des exercices de mécanique quantique Tome 2
Guillaume Merle, Oliver J. Harper
- Edp Sciences
- Reference Corriges
- 22 Août 2024
- 9782759835041
La mécanique quantique, avec ses principes contre-intuitifs et ses différences radicales par rapport à la mécanique classique ou à l'électrodynamique, est à la fois l'une des composantes les plus importantes d'une éducation en physique moderne et l'une des plus ardues. Elle requiert à la fois des bases théoriques et des techniques mathématiques dont la maîtrise nécessite beaucoup de temps et d'efforts.
Les étudiants suivant des cours de mécanique quantique s'entraînent généralement en traitant des exercices de difficulté croissante, tels que ceux présents dans les deux premiers tomes de l'ouvrage fondamental Mécanique quantique écrit par Cohen-Tannoudji, Diu et Laloë.
Ce recueil de corrigés, relatif au tome II, fournit les corrigés détaillés tant attendus de l'intégralité des 47 exercices de ce tome. Son format accessible fournit des explications explicites étape par étape, tout en mettant l'accent aussi bien sur la théorie physique que sur les mathématiques formelles, pour garantir que les étudiants saisissent bien tous les concepts pertinents. Il guide également le lecteur pour appliquer les méthodes des corrigés à des exercices comparables en mécanique quantique.
Ce recueil de corrigés est incontournable pour les étudiants en physique, chimie ou science des matériaux désireux de maîtriser ces exercices ardus, ainsi que pour les enseignants à la recherche de méthodes pédagogiques sur le sujet. -
Mécanique quantique Tome 1
Claude Cohen-tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë
- Edp Sciences
- Savoirs Actuels
- 27 Septembre 2018
- 9782759822874
Destiné à tout étudiant/chercheur qui débute et persiste dans l'étude de la mécanique quantique, cet ouvrage fait référence dans le domaine depuis 40 ans. Cette deuxième édition tant attendue garde la même nomenclature avec différents chapitres incluant des compléments, de types et de niveaux variés, indépendants les uns des autres, facilitant l'assimilation du cours et précisant les points délicats. L'ouvrage donne des applications concrètes et proposent des exercices corrigés et non corrigés.
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Chimie et matériaux stratégiques
Paul Rigny, Danièle Olivier, Collectif
- Edp Sciences
- 7 Mars 2024
- 9782759834877
Les matériaux dits 'stratégiques' sont ceux dont l'approvisionnement est ou risque de devenir 'sous tension', soit parce que les réserves mondiales s'épuisent rapidement, soit parce que la demande s'accroît fortement en lien par exemple avec les politiques mises en oeuvre pour lutter contre le changement climatique.
Après avoir rappelé les enjeux dans une première partie, cet ouvrage traite des défis industriels dans divers domaines (TIC, automobiles, éoliennes...), des problématiques liées à la transition énergétique, et finalement des solutions que peut apporter la chimie : chimie métallurgique, céramiques et réfractaires, matériaux polymères biosourcés...
Des spécialistes des diverses disciplines (minéralistes, polyméristes, biologistes, ingénieurs) analysent cet enjeu vital de notre époque. Ils mettent à la portée des étudiants et des chercheurs les points prioritaires de la recherche en chimie pour les « matériaux stratégiques ». -
Chimie, recyclage et économie circulaire
Danièle Olivier, Paul Rigny, Collectif
- Edp Sciences
- Chimie Et...
- 9 Janvier 2025
- 9782759836246
Outre les problèmes liés au changement climatique, il faut anticiper l'épuisement des ressources. Il s'agit des ressources fossiles au premier chef, mais aussi des ressources naturelles, minérales ou végétales, qui sont menacées.
C'est pourquoi le « recyclage » est devenu un enjeu majeur. Il faut maintenant l'entendre comme outil de lutte contre la disparition des matières sur lesquelles toutes nos vies reposent. Il est le socle de l'économie circulaire, qui sous-entend qu'in fine «¬rien ne se perd¬», si on y travaille vraiment.
Ce livre relate les efforts des laboratoires et des industriels pour la construction d'un monde qui saurait mieux gérer ses ressources, qu'il s'agisse des pneus automobiles, des équipements de construction -métaux, verre plat, matières plastiques, etc.- ou de la production d'énergie-batterie pour le photovoltaïque, pales d'éoliennes par exemple. De nombreux exemples sont présentés, qui nécessitent l'intervention de la chimie, depuis la récupération des matériaux, à leur tri puis leur revalorisation - dans le respect des contraintes budgétaires et de l'environnement.
La bataille peut être gagnée, au prix d'efforts d'imagination, de volonté et de développements technologiques! Après avoir lu cet ouvrage, le lecteur saura mesurer l'énergie considérable que tous -producteurs, consommateurs, scientifiques et industriels - doivent consacrer pour entrer dans cette nouvelle ère. -
Corrigés des exercices de Mécanique quantique Tome 1
Guillaume Merle, Philippe Ribière, Oliver J. Harper
- Edp Sciences
- Reference Corriges
- 24 Août 2023
- 9782759831586
La mécanique quantique, avec ses principes contre-intuitifs et ses différences radicales par rapport à la mécanique classique ou à l'électrodynamique, est à la fois l'une des composantes les plus importantes d'une éducation en physique moderne et l'une des plus ardues. Elle requiert à la fois des bases théoriques et des techniques mathématiques dont la maîtrise nécessite beaucoup de temps et d'efforts.
Les étudiants suivant des cours de mécanique quantique s'entraînent généralement en traitant des exercices de difficulté croissante, tels que ceux présents dans les deux premiers tomes de l'ouvrage fondamental Mécanique quantique écrit par Cohen-Tannoudji, Diu et Laloë.
Ce recueil de corrigés, relatif au tome I, fournit les corrigés détaillés tant attendus de l'intégralité des 69 exercices de ce tome. Son format accessible fournit des explications explicites étape par étape, tout en mettant l'accent aussi bien sur la théorie physique que sur les mathématiques formelles, pour garantir que les étudiants saisissent bien tous les concepts pertinents. Il guide également le lecteur pour appliquer les méthodes des corrigés à des exercices comparables en mécanique quantique.
Ce recueil de corrigés est incontournable pour les étudiants en physique, chimie ou science des matériaux désireux de maîtriser ces exercices ardus, ainsi que pour les enseignants à la recherche de méthodes pédagogiques sur le sujet. -
Voici est un ouvrage passionnant, précis et accessible à un large public, sur l'une des réalisations intellectuelles les plus remarquables du XXe siècle dont la découverte fut une véritable révolution dans notre compréhension des processus physiques. En 6 chapitres, il aborde les problèmes d'interprétation encore irrésolus 75 ans après les premières découvertes ainsi que les thèmes les plus importants soulevés par la théorie quantique tels que l'incertitude, la physique probabiliste, la complémentarité, le caractère problématique de la mesure et la décohérence.
Le texte principal n'utilise pas d'équations mais une annexe à la fin du livre permet d'aller plus loin pour les lecteurs qui le souhaitent.
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Mécanique quantique Tome 2
Claude Cohen-tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë
- Edp Sciences
- Savoirs Actuels
- 27 Septembre 2018
- 9782759822867
Destiné à tout étudiant/chercheur qui débute et persiste dans l'étude de la mécanique quantique, cet ouvrage fait référence dans le domaine depuis 40 ans. Cette deuxième édition tant attendue garde la même nomenclature avec différents chapitres incluant des compléments, de types et de niveaux variés, indépendants les uns des autres, facilitant l'assimilation du cours et précisant les points délicats. L'ouvrage donne des applications concrètes et proposent des exercices corrigés et non corrigés.
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L'hydrogène vert : le défi de demain, pour une énergie inépuisable et décarbonée
Bernard Wiesenfeld
- Edp Sciences
- Bulles De Sciences
- 4 Mai 2023
- 9782759829194
L'Homme a longtemps cru que la Terre était infinie et ses ressources illimitées. Il découvre aujourd'hui qu'il vit dans un espace restreint et que la pénurie menace son existence. Il sait depuis longtemps que le climat peut perturber ses activités. Il apprend maintenant que ses activités peuvent provoquer un désastre climatique. Face à ces contraintes de plus en plus oppressantes, nous devons nous adapter à un monde qui change et trouver des pistes pour construire un avenir meilleur. Une de ces pistes consiste à abandonner définitivement l'usage des énergies fossiles responsables du réchauffement climatique et dont les réserves vont rapidement s'épuiser. Ainsi, il faut que les énergies de remplacement soient abondantes et facilement disponibles, qu'elles soient propres et viables techniquement et économiquement. L'objectif de cet ouvrage est de démontrer que, sous certaines réserves, l'hydrogène peut être l'une de ces énergies de remplacement. En particulier, l'hydrogène est amené à jouer, dans les prochaines décennies, un rôle majeur en tant qu'énergie de propulsion des véhicules terrestres et aériens, des fusées et des vaisseaux spatiaux. Le défi de demain sera alors de faire passer l'hydrogène du stade d'une matière première traditionnelle pour l'industrie chimique à celui d'un vecteur énergétique à la fois inépuisable et décarboné pour toutes les mobilités.
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Nouv.
Mécanique du solide indéformable Tome 1 : Les torseurs
Rachid Mesrar, Brahim Amghar
- Edp Sciences
- Enseignement Sup-Physique
- 13 Février 2025
- 9782759836376
Ce premier manuel consacré à l'étude des torseurs se compose de deux parties.
La première partie, Notes de cours, met l'accent sur l'atout mathématique appelé torseur. Ce dernier joue un rôle central dans la modélisation de la mécanique du solide et présente le principe fondamental de la dynamique sous une forme particulièrement concise. Les notions d'invariants (scalaire et vectoriel), de torseurs particuliers (glisseur et couple) ainsi que la notion d'axe central y sont présentées.
Quant à la deuxième partie, Problèmes corrigés, elle est entièrement consacrée aux problèmes dont la solution est volontairement détaillée. Les problèmes sont répartis en trois planches graduées. La première intitulée « Pour commencer » comporte des problèmes de base qui sont généralement des applications directes du cours. La deuxième planche nommée « Pour s'exercer » propose des problèmes qui nécessitent plus de réflexion. Enfin, la troisième et dernière planche baptisée « Pour approfondir » propose des problèmes beaucoup plus ardus et beaucoup plus complexes. -
Nouv.
Mécanique du solide indéformable Tome 2 : La cinématique du solide
Rachid Mesrar, Brahim Amghar
- Edp Sciences
- Enseignement Sup-Physique
- 13 Février 2025
- 9782759836420
Ce deuxième manuel consacré à la cinématique du solide indéformable se compose de deux parties.
La première partie, Notes de cours, met l'accent sur la notion importante de torseur cinématique, essentielle à la description et à l'analyse du mouvement d'un solide. Les notions de paramétrage, d'angles d'Euler, d'axe instantané de rotation, de cinématique de contact et de vitesse de glissement y sont détaillées et illustrées par des applications pédagogiques ciblées.
Quant à la deuxième partie, Problèmes corrigés, elle est entièrement consacrée aux problèmes dont la solution est volontairement détaillée. Les problèmes sont répartis en trois planches graduées. La première intitulée « Pour commencer » comporte des problèmes de base qui sont généralement des applications directes du cours. La deuxième planche nommée « Pour s'exercer » propose des problèmes qui nécessitent plus de réflexion. Enfin, la troisième et dernière planche baptisée « Pour approfondir » propose des problèmes beaucoup plus ardus et beaucoup plus complexes. -
Mécanique classique, cours et exercices corrigés Tome 1 : lois de Newton, énergie, statique, gravitation
Gérard colin de Verdière, Souren Pogossian
- Edp Sciences
- Enseignement Sup-Physique
- 18 Août 2022
- 9782759826650
Ce premier tome est une introduction aux lois de la mécanique omniprésentes pour comprendre les mouvements - planètes - fusée - avion - auto - bateau - vélo - sport et les équilibres (architecture). Les lois de conservation sont les concepts fondamentaux.
Les thèmes étudiés sont : Calculus, Cinématique, Lois de Newton, Travail et énergie, Statique et élasticité, Dynamique d'un ensemble de particules, Gravitation, Satellites et planètes.
La progression naturelle des idées, l'usage de mathématiques élémentaires, des exemples tirés de situations réelles et un style clair permettent une bonne compréhension du sujet. Ce livre autonome ne demande aucun prérequis mathématique ou physique. Des questions de réflexion et plus de 250 exercices sont inclus, dont la solution est détaillée pour les trois quarts d'entre eux. Une annexe numérique et informatique en ligne permet l'apprentissage de la programmation pour trouver les solutions de problèmes complexes (langages Octave ou Matlab). -
Théorie statistique des champs Tome 1
François David
- Edp Sciences
- Savoirs Actuels
- 21 Novembre 2019
- 9782759821587
Les idées du groupe de renormalisation développées pour la physique statistique dans les années 1970, en grande partie grâce au prix Nobel de physique Kenneth Wilson, ont entièrement renouvelé ce que l'on appelait la théorie relativiste des champs quantiques, née dans les années 1930 et développée sous la forme de l'électrodynamique quantique dans les années 1950. Un résultat de ce renouvellement est la théorie statistique des champs, une boîte à outils de tout physicien théoricien, de la physique des hautes énergies à la physique statistique.
Ce livre, qui repose sur un enseignement de plusieurs années, notamment dans le parcours « Physique théorique » du Master 2 « Concepts fondamentaux de la physique », à l'École normale supérieure, est une introduction pédagogique à cet ensemble incontournable de notions. Il est destiné aux étudiants et aux chercheurs. La théorie statistique des champs repose sur la profonde analogie entre les fluctuations quantiques d'un système quantique en dimension d'espace D et les fluctuations thermiques d'un système classique en équilibre à une température absolue T dans un espace de dimension (D + 1), la constante de Planck h jouant le rôle de la température T.
Ce premier tome développe l'aspect « quantique » de la théorie. La première partie du livre est consacrée à l'intégrale de chemin, qui permet de mettre en évidence d'une façon particulièrement claire cette correspondance entre les deux types de fluctuations, sans négliger des aspects avancés (bosons et fermions, états cohérents, spin). Dans une deuxième partie, l'auteur utilise l'exemple typique de la théorie en f4 pour un exposé détaillé de l'intégrale fonctionnelle, du développement perturbatif, des graphes de Feynman, de la renormalisation perturbative et du groupe de renormalisation en théorie des champs. Le deuxième tome sera consacré aux applications du groupe de renormalisation à la physique statistique, en particulier le calcul des exposants critiques. Seront aussi abordés des sujets reliés : modèle XY, polymères, chaînes de spin, mouillage et membranes, ainsi qu'une introduction à l'invariance conforme et à l'invariance d'échelle en taille finie.
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Les groupes de symétrie, ou groupes d'invariance, jouent un rôle important dans toute la physique. Les translations d'espace et de temps, les rotations d'espace et enfin les transformations de Galilée ou de Lorentz entre référentiels d'inertie définissent la structure de l'espace-temps. Les symétries correspondantes sont tout particulièrement importantes en mécanique quantique. En effet les opérateurs fondamentaux - énergie, position, impulsion, moment angulaire - ainsi que leurs relations de commutation, loin d'être arbitraires, sont déterminés par la géométrie de l'espace et celle de l'espace-temps.
Ces considérations de symétrie permettent de comprendre l'origine de la masse et du spin et d'établir des équations d'onde comme l'équation de Schrödinger ou celle de Dirac à partir du groupe d'invariance choisi : Galilée ou Lorentz. Ces équations permettent de décrire les particules de spin 1/2 et prédisent correctement leur moment magnétique anormal.
Cet ouvrage, issu d'un cours de DEA de Physique théorique de l'ENS, a à la fois un caractère fondamental et appliqué. L'utilisation des symétries, et en particulier de celle de rotation, est un outil pratique permettant une approche géométrique de problèmes comme le théorème de Wigner-Eckart ou les opérateurs tensoriels irréductibles. Enfin le livre discute de deux symétries discrètes, la parité et le renversement du temps.
Cette seconde édition inclut cinq nouveaux compléments, répartis entre les chapitres I, VI (deux compléments), VII et VIII.
Ceci permet une discussion plus complète de l'invariance relativiste des équations d'onde, et en particulier l'introduction de l'équation de Weyl, absente de la première édition. Ces notions sont utiles pour créer un meilleur lien vers des ouvrages avancés consacrés spécifiquement à la théorie des champs.
