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Chapitre 1
Introduction
Depuis l’aube de l’humanité, l’homme a tenté de dompter la nature. De la découverte de
feu à Path Finder (la sonde spatiale américaine envoyée sur la planète Mars), l’homme a
accompli un parcours remarquable. Il a su tirer profit de la nature tout en se préservant de
ses caprices (catastrophes naturelles,……..). L’homme a compris qu’avant de dompter la
nature, il doit forcément la comprendre. Faire du feu en frottant deux morceaux de Silex
c’est bien, mais comprendre le phénomène lui même c’est mieux. A travers les siècles, il a
évolué et il a su exploiter ses erreurs pour rendre sa vie plus agréable.
Le vingtième siècle a apporté avec lui son lot de découvertes faites par l’homme.
En physique par exemple, deux grandes théories ont révolutionné le monde. La relativité
( restreinte ) et la mécanique quantique. La relativité générale est la théorie qui décrit
l’infiniment grand (les planètes, les galaxies,…….). Ses fondements out été établies par
Albert Einstein en 1916. Elle utilise principalement la géométrie Riemannienne comme
formalisme mathématique. La mécanique quantique est la théorie qui décrit la systèmes
microscopiques, les constituants les plus infimes de la matière (les atomes, les électrons,
les quarks, ……). Elle fut établie par un ensemble de physiciens tels que N. Bohr, W.
Heisenberg, E. Schrödinger et Paul A. M. Dirac, etc.…Elle utilise la théorie des algèbres
d’opérateurs agissant sur un espace de Hilbert (Les algèbres de Von Neumann). Un
premier pas vers l’unification fut accompli avec l’apparition de la mécanique quantique
relativiste et l’électrodynamique quantique (QED) établie entre autres par Richard P.
Feynman. J. Schwinger, I. Tomonaga.
Ces deux théories sont à la base de la physique théorique d’aujourd’hui. Elle utilisant des
formalisme mathématique complètement différents. Par ailleurs, elles donnent des résultats
satisfaisants dans leurs domaines respectifs.