De Vive Voix

  • Une page de la physique d'aujourd'hui racontée de manière détaillée et très claire par un physicien français qui y a contribué de manière décisive.

    On a coutume de dire que la relativité et la physique quantique sont les deux révolutions scientifiques du XXe siècle qui ont le plus changé notre vision du monde. La physique quantique est probablement la plus radicale des deux dans la mesure où elle a bouleversé les concepts de la physique, mais aussi notre vie de tous les jours, en rendant notamment possible la société de l'information dans laquelle nous vivons aujourd'hui.
    La première révolution quantique qui est bien connue nait avec le XXe siècle. Elle est rappelée ici de manière très claire durant une trentaine de minutes. Moins connue est le développement à partir de la fin des années 1960 d'une deuxième révolution quantique rendue possible par les progrès de l'expérimentation sur des objets quantiques individuels (un photon par exemple). Cette deuxième révolution se déroule encore sous nos yeux. Elle connaît déjà des applications concrètes et pourrait déboucher à terme sur des technologies totalement innovantes comme l'informatique quantique.

  • Lors du demi-siècle écoulé, l'astrophysique fut une des sciences les plus fécondes en découvertes. Aujourd'hui de nouvelles découvertes se profilent à l'horizon. Outre la richesse du vaste univers, cette abondance est étroitement liée à une extraordinaire floraison de nouveaux instruments d'observation. Observatoires spatiaux affranchis de l'obstacle atmosphérique, télescopes optiques terrestres géants, qui s'en affranchissant également par des techniques nouvelles, réseaux de radiotélescopes aux dimensions de la Terre, abandon de la photographie au profit de rétines électroniques, explorations spatiales du système solaire au moyen de sondes, autant de voies nouvelles qui se sont ouvertes. Exoplanètes et trous noirs, lentilles gravitationnelles et matière sombre, supernovae et pulsars, ondes de gravitation et molécules interstellaires, sont autant de défis posés à la physique, la chimie et la biologie par ces découvertes. Comment la France et l'Europe ont-elles relevé ce défi dans le contexte d'une intense compétition internationale ? Quelles sont les nouvelles perspectives pour l'astronomie ?

  • Mars

    J.P. Bibring

    Mars est la planète soeur de la Terre. A-t-elle vu courir de l'eau dans ses canyons ? Qu'est devenue cette eau : s'est-elle évaporée, est-elle piégée en glace souterraine ? Mars a-t-elle connu une vie éphémère ? Comment la découvrir ?
    A la lumière des missions spatiales récentes, Jean-Pierre Bibring, responsable de plusieurs programmes d'exploration de Mars, évoque la planète rouge et dévoile les attentes derrière les missions spatiales de la décennie à venir.

    Jean-Pierre Bibring est astrophysicien à l'Institut d'astrophysique spatiale.

  • Comment nourrir la planète en 2050 et assurer des ressources en eau quand il y aura environ 9 milliards d'habitants sur terre, et que le climat se sera de plus modifié. Les auteurs examinent le sujet de la démographie, celui des migrations potentielles de population, l'incidence du changement climatique et l'effet de la mise en culture de nouveaux territoires sur le climat, puis l'estimation des besoins d'aliments par continents (en tenant compte de l'évolution des habitudes alimentaires), et des façons de les produire. Les auteurs décrivent les scénarii qui permettraient de nourrir la population de la planète, et formulent en conclusion des recommandations sur les actions à mener, au niveau Français, Européen et Mondial pour éviter l'occurrence de crises.

  • Les glaces, qui sous toutes leurs formes représentent 15 % de la surface du globe, sont cruciales pour l'environnement et le climat. Sans les glaces, le niveau des océans monterait de 70 mètres.
    Les glaces permettent également, sur des centaines de milliers d'années, une archéologie du climat du globe. Comment celui-ci a-t-il évolué et comment évoluera-t-il demain sous l'effet de la pollution atmosphérique ?
    à ces sujets d'actualité, Claude Lorius apporte un fondement solide et un éclairage vivant.

    Claude Lorius est membre de l'Académie des Sciences et directeur de recherches au CNRS.

  • Depuis le début du XXe siècle la physique quantique nous a révélé le monde étrange de l'infiniment petit dans lequel il est impossible de connaître simultanément avec certitude le mouvement et la position d'une particule. Elle peut être à la fois ici et là, tourner simultanément dans un sens et dans l'autre. Les états des particules se superposent. A notre échelle macroscopique cependant les objets faits de ces mêmes particules ont bien une position, ils sont ici ou là. Le travail de Serge Haroche consiste à « observer la superposition d'états des particules pour tâcher de comprendre à partir de quel moment un système cesse d'être quantique et bascule dans le monde classique. » Ce basculement d'un monde à l'autre s'appelle la décohérence. Comprendre ce basculement, c'est comprendre pourquoi le monde dans lequel nous vivons, constitué de milliards de particules élémentaires quantiques, nous apparaît comme classique. Avant toutefois de partager avec nous le sens de ses expériences, Serge Haroche nous donne, de manière accessible, les bases nécessaires pour le suivre dans le monde quantique.

  • La naissance mouvementée de la théorie quantique a marqué la première moitié du XX ème siècle. Validée par l'expérience, elle est aujourd'hui une théorie universelle qui régit les phénomènes physiques aux différentes échelles. Ses aspects radicalement nouveaux défient le sens commun et nous obligent à reconsidérer les rapports de la matière avec l'espace et le temps. J-M. Lévy-Leblond présente avec clarté et profondeur d'analyse l'histoire, les principes fondamentaux et la portée de cette révolution intellectuelle.

    Jean-Marc Lévy-Leblond est Professeur de physique et de philosophie à l'Université de Nice, et directeur des collections scientifiques aux Editions du Seuil.

  • Si, dans l'usage courant, le mot "matière" renvoie aux idées de massivité, de solidité, de consistance - bref, de "substance" -, la physique a depuis longtemps étendu l'usage du vocable à des objets physiques que le profane peine à considérer comme des corps matériels. Les gaz impalpables déjà autrefois, la lumière au vingtième siècle, voire même le vide maintenant se trouvent dotés par la physique de propriétés matérielles. Certains ont prétendu qu'en un certain sens, la matière aujourd'hui "disparaît" de la science, au profit d'entités conceptuelles échappant à toute intuition. Mais paradoxalement, c'est à partir de ces entités ésotériques que se conçoivent et se fabriquent de nouveaux matériaux, bien réels et concrets ceux-là, qui transforment notre technologie (des composants électroniques aux matières plastiques). Ainsi la science seule ne suffit-elle pas à rendre compte de l'évolution de ses propres conceptions de la matière si elle ne s'accompagne pas d'une réflexion culturelle et historique.

    Jean-Marc Lévy-Leblond est Professeur de physique et de philosophie à l'Université de Nice, et directeur des collections scientifiques aux Editions du Seuil.

  • Les connaissances sur les volcans ont beaucoup progressé dans la période récente. Claude Jaupart en dresse ici un panorama complet. Il définit les types de volcans, leur structure ainsi que l'ensemble des forces souterraines qui sont à l'oeuvre et dont l'éruption est le dernier avatar spectaculaire. Un enregistrement dense et clair qui permet de comprendre le volcanisme dans sa dimension dynamique.

    Claude Jaupart est directeur de l'Institut de physique du globe.

  • La radioactivité est le phénomène qui explique toutes les mutations de la matière depuis la genèse de l'Univers jusqu'à son état actuel. Etienne Klein, physicien au Commissariat à l'Energie Atomique, expose ici clairement et simplement les mécanismes de ces mutations. Il définit ensuite les différents types de radioactivité et donne, objectivement et sans parti pris, les outils pour comprendre la radioactivité artificielle et les questions qu'elle pose pour les générations présentes et à venir.

    Etienne Klein est physicien au Commissariat à l'Energie Atomique.

  • Einstein a façonné la physique du XXème siècle. Ses découvertes ont permis l'avènement de notre univers technologique (électronique, laser, énergie nucléaire, etc.), mais surtout, il a profondément modifié notre conception du monde.
    Les auteurs retracent les contributions révolutionnaires d'Einstein en les replaçant dans leur contexte historique. Les réponses apportées par Einstein en 1905 aux préoccupations des physiciens sur la question de la nature de la lumière, ont débouché sur deux des grandes théories du XXème siècle : la théorie de la relativité et la théorie quantique. Dix ans plus tard, il créait la troisième grande théorie du siècle : la relativité généralisée. Mais Einstein est plus qu'un savant : il a délibérément choisi de mettre sa gloire au service de ses engagements de citoyen. Il reste l'image du savant engagé, amoureux de solitude mais que le monde oblige à s'exposer.

  • En termes toujours simples et accessibles, Marc Lachièze-Rey, spécialiste de questions de Cosmologie, dresse ici un tableau complet des connaissances sur les galaxies. Ces "univers-îles" précisément décrits dans leur diversité, sont un élément central pour notre compréhension de la structure et de la dynamique de l'Univers.

    Marc Lachièze-Rey est astrophysicien au CEA, et directeur de recherches au CNRS.

  • Les trous noirs sont la plus fascinante découverte de 'astrophysique moderne, déjà devenus objets de légende.
    Sont-ils réellement les monstres dévoreurs d'étoiles et de lumière ? Sont-ils des objets purement hypothétiques ou une réalité observable ? En répondant à ces questions, Jean-Pierre Luminet conduit l'auditeur à un fabuleux voyage à travers l'espace et le temps. Il nous transporte dans le monde étrange des supernovae, des sursauteurs X et des quasars. Avec un réel talent de conteur, il nous conduit aux frontières les plus extrêmes de l'Univers et aux limites de la physique contemporaine.

    Jean Pierre Luminet est astrophysicien à l'Observatoire de Meudon et directeur de recherches au CNRS.

  • La cosmologie est l'étude de l'Univers dans son ensemble. En expansion depuis 15 milliards d'années, son histoire est jalonnée d'évènements cosmiques : fabrication de la matière, génération du rayonnement cosmologique, apparition des galaxies... La cosmologie est aujourd'hui devenue une science, relativiste depuis le début du XX° siècle. Marc Lachièze-Rey retrace ici de façon claire les grandes lignes de l'évolution des idées et des principes qui fondent nos connaissances sur l'Univers. Cohérents et conformes à la physique, les modèles de big bang en constituent aujourd'hui le meilleur récit possible.

    Marc Lachièze-Rey est astrophysicien au CEA, et directeur de recherches au CNRS.

  • Dans cet enregistrement Jean-Pierre Luminet nous invite à un voyage fascinant, qui de la Grèce antique à nos jours, explore les métamorphoses de l'Infini. Chemin faisant et toujours de manière accessible il aborde l'infini du Cosmos, la théorie des nombres et l'infiniment petit tel que le révèle la physique quantique.

  • Un fascinant récit qui évoque l'histoire commune de l'univers, du monde, de la vie et de l'homme. Cette histoire Yves Coppens nous montre qu'elle est celle d'une transformation incessante faite d'extinctions et d'innovations, d'une adaptation à des milieux changeants. Les grandes étapes et les principes guidant cette longue évolution sont expliqués jusqu'à l'apparition de l'homme. Avec celui-ci vient la conscience et la culture qui changent alors profondément la nature de cette adaptation incessante à l'environnement.

  • Une présentation de la naissance et de l'histoire de la théorie des systèmes dynamiques qui, sous l'impulsion du grand mathématicien français Henri Poincaré, ont profondément renouvelé une branche importante des mathématiques à partir de la fin du XIXe siècle.
    Comment expliquer de manière satisfaisante des phénomènes physiques particuliers comme le mouvement régulier des planètes obéissant à la gravitation ou la pression d'un gaz dans lequel des particules s'entrechoquent de manière chaotique ?
    La théorie des systèmes dynamiques renouvelle la compréhension de la nature en apportant un point de vue qualitatif et géométrique à des problèmes considérés jusqu'alors du point de vue quantitatif et analytique.

    2012 : Année Poincaré

  • Un enregistrement pour comprendre tout ce que l'on sait sur le cerveau aujourd'hui.
    Le cerveau est l'une des choses les plus complexes du monde. Les progrès fulgurants de la recherche en neurologie durant la dernière décennie permettent d'en appréhender " les autoroutes, les routes nationales et les routes départementales ", au delà " à l'échelle des chemins vicinaux " des zones d'ombre subsistent. En prenant pour point de départ les maladies de Parkinson et d'Alzheimer cet exposé nous explique en grand détail mais toujours en termes très simples l'organisation du cerveau, son développement à l'échelle de l'espèce et de l'individu, ses grandes fonctions et ses dysfonctionnements.

  • Rosetta est la première mission spatiale à avoir rendez vous avec une comète.

    En aout 2014, après un voyage de 10 ans, Rosetta arrivera à proximité de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko qu'elle étudiera en détail et dont elle fera la cartographie. Quelques mois plus tard, en novembre 2014, Rosetta larguera une sonde - 'Philae' - qui « atterrira » sur la comète pour effectuer des prélèvements du noyau et des analyses. Rosetta accompagnera ensuite la comète dans son orbite autour du soleil.

    L'objectif de la mission est d'étudier l'origine des comètes, la relation entre matière cométaire et matière interstellaire et ses implications concernant l'origine du système solaire.

    L'enregistrement L'enregistrement prend comme prétexte cette actualité des comètes et cette extraordinaire première qu'est l'atterrissage sur une comète pour faire le point des connaissances scientifiques sur le sujet et présenter les aspects techniques la mission. Au moment de sa sortie en octobre l'enregistrement sera à jour des découvertes faites par Rosetta durant l'été.

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