La mécanique quantique
La révolution relativiste avait déjà mis à mal les théories newtoniennes. La cause semblait entendue : les physiciens disposaient enfin de « la grande théorie universelle » qui allait leur permettre d'explorer méthodiquement l'univers, de l'infiniment grand à l'infiniment petit. L'infiniment grand, peut-être ! Mais le monde subatomique refuse encore obstinément de se soumettre aux lois classiques. De nouvelles théories règnent en maîtres dans ces royaumes. Les mathématiques ont été convoquées à la rescousse afin d'exprimer, de formaliser et d'expliquer les nombreux phénomènes, contre-intuitifs à nos sens et à nos échelles, qui ont cours en mécanique quantique.
Tous les articles de ce dossier
PodcastL'avènement d'une nouvelle physique
Il aura fallu bien des interrogations, des remises en cause et des polémiques pour que s'impose une nouvelle mécanique, «quantique », capable d'expliquer certains phénomènes subatomiques qui échappaient alors à toute description par la physique « classique ». Bien des chantiers restent encore à défricher.
Indispensables groupes de symétrie
Depuis Galilée et Newton, les symétries jouent un rôle important dans l'élaboration des théories physiques. De fait, une symétrie est identifiable à une invariance d'une structure quand on lui applique une transformation.
Le chat d'Erwin Schrödinger
En un siècle d'existence, la physique quantique, d'une efficacité redoutable, n'a jamais été mise en défaut. De nombreuses difficultés subsistent néanmoins quant à son interprétation. Un cas emblématique de son étrangeté est une célèbre expérience de pensée féline.
La charge électrique ponctuelle
Le « point chargé » est source de mystère, comme un électron de charge e dans le vide.
Dirac et les distributions
Les distributions sont une généralisation de la notion de fonction pour rendre compte des phénomènes de discontinuité de la physique.
L'unification de la physique par les maths | Tangente
Les physiciens ont deux rêves. Le premier consiste à trouver une belle équation. Le second est que cette belle équation décrive toute la physique. Le modèle standard, la théorie des cordes ou la gravitation quantique à boucles sont des candidats à une « théorie du tout ».