Au-delà des révolutions quantique et relativiste
Physique, intuition et math´ematiques
fin du XIX`eme :physique classique engrange les succ`es par son universalit´e
mod´elisation math´ematique du monde reposant sur des «´evidences »(espace
euclidien, temps universel, etc.)
d´ebut du XX`eme :deux r´evolutions remettent tout, ou presque, `a plat
vers une abstraction sup´erieure, moins d’´evidence et une importance des
math´ematiques encore accrue
Galil´ee (1564–1642) :La philosophie est ´ecrite dans cet immense livre que
nous tenons toujours ouvert sous nos yeux, je veux dire l’univers. Nous ne
pouvons pas le comprendre si nous n’avons pas cherch´e `a l’avance `a en
apprendre la langue, et `a connaˆıtre les caract`eres au moyen desquels il a ´et´e
´ecrit. Or il est ´ecrit en langue math´ematique, et ses caract`eres sont des
triangles, des cercles et des figures g´eom´etriques, sans lesquels il serait
impossible `a tout homme d’en saisir le sens.
Lo¨ıc Villain (LMPT) 10 Avril 2012 2 / 54
Physique, intuition et math´ematiques
fin du XIX`eme :physique classique engrange les succ`es par son universalit´e
mod´elisation math´ematique du monde reposant sur des «´evidences »(espace
euclidien, temps universel, etc.)
d´ebut du XX`eme :deux r´evolutions remettent tout, ou presque, `a plat
vers une abstraction sup´erieure, moins d’´evidence et une importance des
math´ematiques encore accrue
Galil´ee (1564–1642) :La philosophie est ´ecrite dans cet immense livre que
nous tenons toujours ouvert sous nos yeux, je veux dire l’univers. Nous ne
pouvons pas le comprendre si nous n’avons pas cherch´e `a l’avance `a en
apprendre la langue, et `a connaˆıtre les caract`eres au moyen desquels il a ´et´e
´ecrit. Or il est ´ecrit en langue math´ematique, et ses caract`eres sont des
triangles, des cercles et des figures g´eom´etriques, sans lesquels il serait
impossible `a tout homme d’en saisir le sens.
Lo¨ıc Villain (LMPT) 10 Avril 2012 2 / 54
Avertissement (Richard Feynman, Nobel de physique 1965)
«ce que je vous raconte l`a, c’est une esp`ece de saga conventionnelle que les
physiciens racontent `a leurs ´etudiants, lesquels `a leur tour la racontent `a leurs
´etudiants, et ainsi de suite. C¸a n’a pas forc´ement grand-chose `a voir avec le
d´eveloppement historique r´eel de la physique... que j’ignore ´evidemment ! »
→br`eve histoire approximative de certains concepts physiques et de leur
mod´elisation
Lo¨ıc Villain (LMPT) 10 Avril 2012 3 / 54
Plan
1Retour sur la physique classique
M´ecanique newtonienne
Lumi`ere et ´electromagn´etisme
2Lumi`ere et relativit´e restreinte
Maxwell, Lorentz et Poincar´e : la physique de l’´ether
Einstein, Minkowski et la relativit´e restreinte
3Comment la lumi`ere vint tout obscurcir : la physique quantique
4Physique quantique relativiste et au-del`a du connu
Lo¨ıc Villain (LMPT) 10 Avril 2012 4 / 54
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