045001 Les deux infinis

  • Dates des cours : 19déc-9janv-16janv-23janv-30janv-6févr
  • Heure de début du cours : 10:00
  • Heure de fin du cours : 12:00
  • Jour du cours : Jeudi
  • Intervenant : Bernard REMAUD


Bernard REMAUD

Un peu de physique pour comprendre le monde – Les 2 infinis.
La fin du XIXème siècle a vu l’apogée de la physique dite classique : les lois de la Gravitation (Newton 1690), celles de l’électromagnétisme (Maxwell 1850) permettaient de «comprendre» la majeure partie des phénomènes observables à l’époque.
Au début du XXème siècle, vont émerger 2 théories majeures qui allaient bouleverser notre vision du monde : d’une part la Mécanique Quantique pour l’étude de l’infiniment petit et dont les applications technologiques conditionnent notre vie moderne (informatique, communications, etc.) ; d’autre part, les Relativités (Restreinte, puis Générale) pour l’infiniment grand, qui ont ouvert la connaissance de notre Univers : son origine et son histoire (passée et à venir).
Ce cours exposera les principes et principaux développements de ces 2 théories. Pour la Mécanique Quantique : depuis la caractérisation d’un objet quantique et de son évolution (fonction d’onde) jusqu’aux récents développements comme la mécanique quantique relativiste, l’intrication et l’informatique quantique. Pour les Relativités : depuis les conséquences de la constance de la vitesse de la lumière, la découverte progressive de la notion d’Espace-Temps et de ses équations d’évolution.
Malgré leurs immenses succès, ces théories butent encore sur des problèmes non résolus, comme la nature du monde réel en mécanique quantique ; mais surtout le problème essentiel est leur mutuelle incompatibilité qui bloque notre compréhension des origines de l’Univers là où les problématiques des 2 infinis se rejoignent.
Le cours se donne pour objectif d’être accessible à ceux dont la culture scientifique remonte au lycée (au prix de quelques impasses sur certains points plus techniques) et d’ouvrir des pistes à ceux qui voudraient aller plus loin. il peut être suivi indépendamment des cours 045003 et 045006.

Un support de présentation détaillé sera transmis aux auditeurs sur le site web : un-peu-de-physique.fr. Les documents seront disponibles sur le blog la semaine précédant le cours concerné. Le blog donne aussi accès à des compléments : des documents, des références bibliographiques, des vidéos sur la chaîne YouTube la Science de Bernie (playlist « Saison 2 »), des podcasts sur Spotify.
Pour ceux qui -temporairement ou pas- ne peuvent être présents, les séances seront diffusées en direct avec ZOOM.

 

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045003 Science(s) de la complexité

  • Dates des cours : 7nov-14nov-21nov-28nov-5déc-12déc
  • Heure de début du cours : 10:00
  • Heure de fin du cours : 12:00
  • Jour du cours : Jeudi
  • Intervenant : Bernard REMAUD


Bernard REMAUD

Depuis les grands scientifiques de la Renaissance (Galilée, Newton, etc.), la Science s’est attachée à la recherche des lois et principes qui gouvernent le monde, de l’Infiniment Grand (Relativité) à l’Infiniment Petit (Mécanique Quantique). Cette quête – que l’on peut qualifier de « quête de l’Unité » a abouti à un nombre restreint de principes, de lois et d’éléments, qui sont les constituants de notre Univers à toutes ses échelles. Cette quête a fourni les bases de développements technologiques inouïs.

Mais, est-ce que la connaissance des constituants et lois ultimes de l’Univers permettra la réalisation du rêve prométhéen de tout comprendre, tout embrasser, tout prévoir ?  Dans le même temps que progressait notre quête de l’Unité, se dressait le mur de la Complexité, c’est-à-dire les difficultés théoriques et pratiques pour maîtriser la connaissance des systèmes à partir de leurs composants : est-ce que l’on peut « comprendre » l’essaim d’abeilles ou le vol d’étourneaux à partir des propriétés des individus qui les composent, ou « comprendre » la cellule vivante à partir des molécules ou quarks qui la composent ?   

Après une synthèse des succès et échecs dans la quête de l’Unité, le cours se propose d’exposer les enjeux et méthodes de l’étude des systèmes complexes ; 

La complexité des systèmes chaotiques

C’est-à-dire : l’analyse des différentes « couches » de complexité à partir de l’infiniment petit ; la discussion de la notion d’émergence (entropie, la vie, l’intelligence,…) ; la notion de chaos et les limites à notre pouvoir de prédiction des phénomènes de la nature ; l’existence et les lois du hasard ; les modèles bio-inspirés (comme les colonies de fourmis) ; les modèles à automates qui débouchent sur les systèmes neuronaux et l’intelligence artificielle.

Le cours est accessible à tous (niveau mathématique comparable à celui du cours débutant) ; il peut être suivi indépendamment des cours 45001, 45002 et 45006. 

Un support de présentation détaillé sera transmis aux auditeurs sur le site web : un-peu-de-physique.fr. Les documents actuels correspondent au cours de l’année précédente ; ils sont réactualisés la semaine précédant le cours concerné. Le blog donne aussi accès à des compléments : des documents, des références bibliographiques, des vidéos sur la chaîne YouTube la Science de Bernie (playlist « Saison 3 »), des podcasts sur Spotify

Pour ceux qui -temporairement ou pas- ne peuvent être présents au cours, les séances seront diffusées en direct avec ZOOM.

 

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045006 L’énergie dans tous ses états

  • Dates des cours : 27févr-6mars-13mars-20mars-27mars-3avr
  • Heure de début du cours : 10:00
  • Heure de fin du cours : 12:00
  • Jour du cours : Jeudi
  • Intervenant : Bernard REMAUD


Bernard REMAUD

L’énergie est au cœur des préoccupations actuelles car elle joue un rôle dominant dans nos vies de tous les jours, mais aussi car elle conditionne l’évolution de notre civilisation technique et industrielle, voire l’évolution de la planète Terre. C’est un concept complexe malgré son apparente simplicité ; il a fallu des siècles pour que les scientifiques l’appréhendent dans sa totalité et déterminent les lois physiques qui la gouvernent. En particulier, comme l’énergie a un caractère multiforme, la notion de bilan est centrale -mais complexe- pour aborder nos problèmes actuels.

Le cours se propose d’exposer les grandes lignes de notre savoir actuel sur l’énergie, sans développements mathématiques complexes, avec une mise en perspective historique. On étudiera les différentes technologies en cours ou à créer pour disposer de sources d’énergie pérennes. Le cours permettra aussi de comprendre le rôle de l’énergie dans les théories modernes de l’infiniment petit et de l’infiniment grand.

Plus précisément, le cours traitera des thèmes suivants :

  • L’émergence du concept d’énergie et de sa mesure dans l’histoire des Sciences.
  • Les sources des différentes formes d’énergie dans l’infiniment petit (les forces fondamentales, l’agitation moléculaire, l’énergie du vide…).
  • Les différentes formes d’énergie à notre échelle et leurs transformations réciproques ; les principales technologies de « production » d’énergie, leurs principes de fonctionnement, leurs rendements,… Les énergies du futur : photovoltaïque, hydrogène, nucléaire(s).
  • L’entropie : face cachée de l’énergie, d’abord définie pour caractériser la dégradation de l’énergie dans les échanges (rendement des moteurs thermiques) ; plus généralement l’entropie caractérise le désordre des systèmes et sa croissance irréversible dans les systèmes isolés. 
  • La thermodynamique de la Vie : les lois physiques de l’énergie (dont l’entropie) s’appliquent-elles aux organismes vivants ? Comment nait l’ordre dans un système alors que l’entropie ne peut que croître ?
  • L’énergie de notre Univers : son origine, son évolution, la fin thermique de l’Univers.
  • Le bilan énergétique et entropique de la planète Terre et son incidence sur le climat.

Un support de présentation détaillé sera transmis aux auditeurs sur le blog : un-peu-de-physique.fr. Les documents actuels correspondent au cours de l’année précédente ; ils sont réactualisés la semaine précédant le cours concerné.  Le cours peut être suivi indépendamment des cours 045001 et 045003.

Le blog donne accès à des documents, des références bibliographiques, des vidéos sur la chaîne YouTube, la Science de Bernie, des podcasts sur Spotify. Pour ceux qui -temporairement ou pas- ne peuvent être présents, les séances seront diffusées en direct avec ZOOM.

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