Généralités sur la science
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Les fous du son ; d'Edison à nos jours
Laurent de Wilde
- Folio
- Folio Histoire
- 7 Février 2019
- 9782072802393
Qui a pu être assez fou pour avoir eu, un jour, l'idée de faire de la musique avec de l'électricité ? Et comment est-ce possible d'ailleurs ? Qui se cache derrière ces instruments loufoques, ancêtres des pianos numériques actuels, ces immenses orgues criblés de fils électriques ou ces claviers surréalistes aux notes futuristes, dont les noms insensés - télégraphe harmonique, théâtrophone, Telharmonium, Audion Piano, Ondes Musicales, Orgue B3, Clavivox ou Polymoog - disent déjà la folie ? Des amoureux du son, très certainement, mais surtout d'immenses inventeurs. Ils s'appellent Edison, Cahill, Martenot, Mathews, Moog ou encore Zinovieff et Kakehashi, ils sont américains, anglais, français, russes ou japonais, et ils ont en commun un esprit insatiablement curieux et créatif, un amour des circuits électriques et des notes harmoniques, et une vision révolutionnaire de la musique. Ils vont changer le visage du son en nous faisant passer, en près d'un siècle et demi, du piano acoustique aux bijoux technologiques d'aujourd'hui.
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Le XX? siècle a vu naître les deux plus belles théories physiques jamais inventées. La première, la relativité générale, est l'oeuvre du seul Albert Einstein. Son domaine d'application est l'infiniment grand. La seconde, la mécanique quantique, est l'oeuvre collective de certains des plus grands esprits du XX? siècle. Son domaine d'application est l'infiniment petit. Ces deux théories font de la physique la «reine des sciences». Mais elles sont incompatibles entre elles. Cherche-t-on à les réunir dans ce qu'on appelle «la théorie du tout», on se heurte à d'insurmontables difficultés. Aujourd'hui, la «théorie des cordes» semble en passe de réussir là où toutes les précédentes théories ont échoué : ce faisant, elle bouleverse notre conception de la matière, de l'espace et du temps. C'est l'histoire pleine de rebondissements de cette révolution en marche - où les particules élémentaires s'avèrent semblables à d'infinis bouts de ficelle, où l'espace-temps se déchire, se répare, se replie en dix dimensions invisibles, où le Big-Bang et les trous noirs prennent des formes inattendues - que nous raconte ici l'un de ses éminents acteurs. Après la relativité générale et la mécanique quantique, l'avenir appartient-il à la «théorie des cordes» ?
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La nature de l'espace et du temps
Stephen Hawking, Roger Penrose
- Folio
- Folio Essais
- 23 Octobre 2003
- 9782070429271
La théorie quantique des champs et la théorie de la relativité générale d'Einstein sont à l'heure actuelle les deux théories les mieux vérifiées en physique : pourra-t-on les unifier en une théorie quantique de la gravité ? Celle-ci expliquerait toutes les singularités - les premières secondes de l'univers comme la physique de ces objets énigmatiques que sont les trous noirs. Notre intelligence de l'univers ferait alors un pas de géant. Mais quantique et cosmos peuvent-ils même être combinés ? Pourquoi notre coin d'univers ressemble-t-il exactement à ce qu'avait annoncé Einstein, sans trace d'effets quantiques visibles ? Mais quels étranges processus quantiques sont à l'oeuvre dans l'évaporation des trous noirs et qu'advient-il alors de l'information que ceux-ci ont avalée - les types, propriétés et configurations des particules qui y sont tombées ? Pourquoi le temps est-il orienté vers l'avant et non pas vers l'arrière ? La différence entre le passé et le futur provient-elle des conditions aux limites de l'univers ? Sur ces questions cruciales de l'espace et du temps, qui manifestent les insuffisances des théories, deux des plus célèbres physiciens s'opposent dans un débat sans concession.
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«La science a été la passion maîtresse de ma vie, je n'ai vécu que pour elle, la pensée de la patrie relevant mon courage, j'associais sa grandeur à la grandeur de la science.» On ne présente plus Louis Pasteur (1822-1895) tant sa renommée est universelle, sa vaccination contre la rage connue de tous, comme ses traits de vieux savant à barbe blanche. On en oublierait presque qu'il fut un expérimentateur génial, un physicien, un chimiste, un biologiste avant la lettre ; et qu'il s'est penché sur les grands désordres de son temps pour leur trouver des solutions pratiques. Cristallographie, fermentations, traque des microbes, pasteurisation, éradication des maladies infectieuses de la poule, du porc, du mouton ou du ver à soie, hygiène, asepsie, rage humaine... rien n'a résisté à son intuition, à sa curiosité toujours en éveil, à son opiniâtreté, à sa volonté de comprendre, tout au long d'une vie exclusivement et passionnément consacrée à la science.
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«Ce sont ceux qui connaissent peu, et non ceux qui connaissent beaucoup, qui affirment aussi positivement que tel ou tel problème ne sera jamais résolu par la science.» Père de la théorie de l'évolution, Charles Darwin (1809-1882) a fait vaciller sur leurs bases les dogmes scientifiques et religieux de son temps, affirmant entre autres que «l'homme descend d'un quadrupède velu muni d'une queue, probablement arboricole». Mais quel homme était l'auteur de ce séisme intellectuel dont l'onde de choc vibre encore aujourd'hui? De l'étudiant en théologie à l'agnostique convaincu, du voyageur audacieux traversant les Andes à dos de mule au vieux sage retiré dans son village du Kent, du rationaliste intransigeant à l'hypocondriaque abusé par des charlatans, Charles Darwin, révolutionnaire malgré lui, aura vécu une existence tout à la fois paisible et schizophrène où le conformiste Mister Charles s'oppose au subversif docteur Darwin.
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En 1972, Stephen Jay Gould bouleversa, avec Niles Eldredge, l'orthodoxie darwinienne, autrement appelée la "théorie synthétique de l'évolution".
Il formulait la théorie de l'équilibre ponctué : le changement, au cours des temps géologiques, ne s'était pas fait de manière graduelle, comme l'avait soutenu Darwin, mais par des phases de stabilité suivies de phases de changement rapides, permettant l'apparition de nouvelles espèces. Depuis lors, cette théorie s'est imposée. Les espèces, loin de n'être que des segments de lignages arbitrairement définis, sont des entités réelles, soumises, à leur propre niveau, à des processus de sélection, de dérive aléatoire ou de changement directionnel.
A l'instar d'individus, elles ont un moment où elles naissent (celui de la spéciation), une durée de vie donnée (plus ou moins longue, mais caractérisée par une absence de changement important), et un moment où elles meurent (celui de leur extinction). Bien plus, sur la vaste scène de l'évolution, les espèces jouent un rôle semblable à celui qui est envisagé traditionnellement pour les individus dans le cadre de la théorie darwinienne : elles peuvent s'éteindre pour de nombreuses raisons, et notamment parce qu'elles sont surclassées par d'autres espèces, au nombre desquelles leurs propres descendants.
Comme les individus, elles présentent des aptitudes variables, en vertu desquelles elles réussissent inégalement dans la compétition qui les oppose. Tel est le bouleversement apporté par la théorie de l'équilibre ponctué.
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Le boson et le chapeau mexicain
Gilles Cohen-tannoudji, Michel Spiro
- Folio
- Folio Essais
- 26 Avril 2013
- 9782070355495
Tout en la resituant dans l'histoire de l'astrophysique moderne et du travail du CERN, les auteurs démontrent l'importance de la découverte du boson de Higgs, élément fondamental pour comprendre l'origine de la matière, de l'espace et du temps. Ils tracent également les perspectives qui s'ouvrent désormais au plan théorique pour la recherche scientifique.
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L'univers en rebond ; avant le big bang
Martin Bojowald
- Folio
- Folio Essais
- 21 Février 2013
- 9782070446759
Notre Univers ne serait pas né avec le Big Bang : un univers préexistant se serait effondré sur lui-même avant de rebondir et d'entrer de nouveau en expansion. C'est ce que suggèrent certaines propriétés de la théorie de la gravitation quantique à boucles, ou « théorie du grand rebond ». Très schématiquement, la théorie de M Bojowald est la suivante : on peut prolonger la structure de l'espace-temps avant le temps zéro, c'est-à-dire celui du Big Bang supposé ; il y a alors un « avant Big Bang ». Si l'on représente le facteur d'expansion de l'Univers au cours du temps, celui-ci effectue un mouvement rappelant celui d'une balle rebondissant éternellement de façon élastique (Bouncing Universe). C'est dire si cette théorie ouvre la voie à une réflexion qui va bien au-delà de la physique quantique, jusqu'aux confins de la métaphysique. L'auteur ne se prive pas de nous y entraîner ; il nous explique clairement et sans formule mathématique les fondements physiques de sa théorie. Il entraîne son lecteur vers un voyage passionnant dans le passé de L'Univers.
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Une relativité bien particuliere ; histoire et signification
Sander Bais
- Folio
- Folio Essais
- 14 Juin 2012
- 9782070444335
En explorant le monde à toutes les échelles et à l'aide d'instruments et d'expériences de plus en plus complexes, l'humanité a découvert les lois fondamentales qui gouvernent la structure et l'évolution de la réalité physique. Elle sait aussi désormais que la nature parle le langage des mathématiques, exprimant la compréhension du monde physique de manière concise et sans ambiguïté. Ainsi, le langage le plus artificiel se révèle être le plus naturel de tous. Des équations qui, pour certaines, sont des images de la connaissance scientifique, ayant marqué des étapes importantes dans notre perception du monde physique, appartiennent, comme telles, à notre culture.
Il en va ainsi de celles de la théorie de la relativité restreinte, initialement publiée par Einstein en 1905, qui ont changé radicalement notre compréhension du monde : les notions familières d'espace, de temps et d'énergie furent mises la tête à l'envers, comme furent révélés les bizarreries et les embarras de concepts aussi fondamentaux que la simultanéité, la causalité et la dilatation du temps.
Doué d'un talent particulier pour rendre la physique accessible à une large audience, Sander Bais, grâce à sa démarche à la fois historique et pédagogique, emmène le lecteur en voyage au long d'équations fondamentales qui constituent la base de notre connaissance du monde physique, tout en expliquant clairement leur histoire, leur sens et leur beauté.
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Le spectre qui hante cette fin de siècle n'est plus le communisme, mais la dérive technologique du capitalisme industriel : jusqu'où peut-on aller trop loin dans la dynamique de l'innovation ? Accroissement de bien-être et de pouvoir d'un côté, de l'autre multiplication des risques et des accidents à une échelle sans précédent : du nucléaire aux recherches biomédicales, la science est entrée dans l'ère du soupçon. Les hommes ne découvrent pas seulement qu'il y a des limites à l'exploitation des ressources naturelles mais qu'il y en a aussi à l'exploitation de leur génie technique. Tel est le véritable sens de la prise de conscience écologique. Le discours des techniciens nous fait croire que la technologie est si complexe qu'elle relève des seuls experts et, quand les choses tournent mal, que c'est la faute au destin : double mystification.Pour faire face aux problèmes sans précédent que soulève la technologie, il faut une autre pratique de la démocratie. Dans quelle mesure et à quelles conditions peut-on maîtriser le changement technique ? C'est l'enjeu politique majeur de cette fin de siècle, et c'est l'affaire de tous.
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Les besoins sans cesse croissants de l'espèce humaine se heurtent aux limites des ressources de la planète, phénomène sans exemple dans le cours de l'évolution naturelle depuis les origines. Cette accélération ne peut se poursuivre sans que se produise une rupture ou, peut-être, une profonde transformation des conduites collectives.
André Lebeau examine les composantes sociales de ce phénomène dont la survenue est inévitable, même si l'échéance en est imprécise : à quelles déterminations l'humanité est-elle soumise par son héritage génétique pour affronter cette épreuve ? de quels outils culturels dispose-t-elle pour la contrecarrer ? quelles autres possibilités s'offrent à elle ?
C'est avec le regard d'un observateur à distance que ces questions sont posées, celui d'un scientifique qui refuse de mêler le sentiment à sa réflexion et qui met délibérément de côté leur dimension éthique. Non qu'il la méconnaisse ou la méprise, mais il veut se borner à apprécier notre capacité de prévision et ses limites, les chances qu'une vision du futur soit partagée par les indiviudus et qu'elle constitue le fondement de conduites collectives aptes à modifier le cours des choses. Les conclusions sont angoissantes ; elles se présentent comme les bases objectives dont l'action devrait s'inspirer.
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Cet ouvrage fut en 1969, dans sa première édition, un manifeste, avant de devenir, dans sa troisième édition refondue en 1996, un classique.Un manifeste, car à l'époque personne n'avait encore à ce point arpenté et présenté le domaine des sciences de l'artificiel - sciences fondamentales d'ingénierie : décision, organisation, information, communication, régulation... -, «nouvelles sciences» qui toutes apparurent à la fin des années quarante.Un classique car aujourd'hui le clivage, dénoncé par Simon, entre les sciences tenues pour «fondamentales» (concernées par les objets naturels, analysables en éléments simples), et les sciences tenues pour «appliquées» (concernées par les systèmes artificiels, concevables), s'est révélé inopérant.Les connaissances que déploie cet ouvrage dans les domaines les plus divers - en intelligence artificielle, dans l'étude des écosystèmes, la planification urbaine ou l'ingénierie des organisations complexes - en font un traité du bon usage de la raison dans les affaires humaines.
