De l’infiniment grand à l’infiniment petit et l’infiniment complexe

La Phy­sique est une science ancienne et on aurait ten­dance à croire que tout y est com­pris, que c’est une science du pas­sé, comme le disait Kel­vin en 1900 : « There is nothing new to be dis­co­ve­red in phy­sics now. All that remains is more and more pre­cise mea­su­re­ment. » (Il n’y a plus rien à décou­vrir en phy­sique aujourd’hui, tout ce qui reste est d’améliorer la pré­ci­sion des mesures). 

Le seul pro­blème alors non com­pris, le rayon­ne­ment ther­mique du corps noir, a don­né nais­sance à la méca­nique quan­tique et à la phy­sique statistique. 

“ Accélérer, aller plus loin et viser plus large ”

En 2016, la phy­sique four­mille de pro­blèmes pas­sion­nants, ouverts, à toutes les échelles depuis l’infiniment grand – l’astronomie, les ondes gra­vi­ta­tion­nelles et la phy­sique des par­ti­cules – jusqu’à la théo­rie de l’information, l’ordinateur quan­tique ou les nano-objets qui révo­lu­tionnent notre vie quo­ti­dienne. Et n’oublions pas l’infiniment complexe. 

Les pro­blé­ma­tiques en phy­sique sont sou­vent aux fron­tières avec d’autres dis­ci­plines : nous en ver­rons ici des exemples en bio­lo­gie et en mathé­ma­tiques ; dans les thèmes de recherche de sciences des maté­riaux il est dif­fi­cile de dis­tin­guer ce qui relève de la phy­sique et de la chi­mie du solide. 

Les solu­tions du pro­blème du réchauf­fe­ment cli­ma­tique, qui nous concerne toutes et tous, sont très liées à la phy­sique : les dis­po­si­tifs de récu­pé­ra­tion des éner­gies renou­ve­lables (cel­lules pho­to­vol­taïques, éoliennes) s’appuient sur des phé­no­mènes phy­siques ; la ther­mo­dy­na­mique nous enseigne que si les cen­trales ther­miques de demain fonc­tionnent à plus haute tem­pé­ra­ture, l’émission de gaz à effet de serre en sera réduite considérablement. 

Dans ce dos­sier nous ne pou­vions pas cou­vrir tous les thèmes impor­tants de la phy­sique d’aujourd’hui. C’est Édouard Bré­zin (58) qui a sélec­tion­né les thèmes abor­dés ici, et nous l’en remercions. 

Les cher­cheuses et cher­cheurs de grand renom qui ont accep­té de par­ti­ci­per à ce numé­ro ont presque toutes et tous des liens avec l’X, où ils et elles enseignent et/ou ont étu­dié : l’École est très impli­quée dans ce domaine scien­ti­fique, au niveau de ses cours et de ses huit labo­ra­toires de physique. 

Bonne lecture.