« Ah ! La physique !… belle chose que la physique !… »

La physique a pour objectif de décrire et d’expliquer les phénomènes naturels, de l’infiniment petit à l’infiniment grand, et d’en tirer un petit nombre de lois universelles pour en rendre compte. Pour parvenir à la vision que nous avons aujourd’hui de l’univers dans son ensemble, d’innombrables problèmes et questions ont été abordés depuis l’Antiquité avec leur inévitable cortège d’hypothèses, d’expériences, d’erreurs, d’échecs et de conclusions. Dans cet ouvrage, nous tentons d’exposer la démarche de quelques physiciens célèbres qui sont parvenus à changer les connaissances de leur époque, sinon à les révolutionner : Archimède et Eratosthène, Alhazen, Galilée et Newton, Planck et Rutherford. Nous essayons aussi de montrer que les phénomènes lumineux que l’on observe couramment dans le ciel peuvent simplement s’expliquer : arcs-en-ciel, aurores boréales, mirages et le fameux rayon vert. Nous tentons enfin de montrer comment, depuis l’intuition d’Einstein, se sont développées au cours du XXe siècle les sources révolutionnaires de lumière que constituent les lasers. Chapitre I. La physique dans l’Antiquité Archimède : le premier principe Ératosthène et le diamètre de la Terre Chapitre II. Aristote-Ptolémée vs Copernic-Galilée : la victoire de l’héliocentrisme Galileo Galilei : Eppur si muove Chapitre III. La lumière Alhazen La Renaissance Les lois de Snell-Descartes La vitesse de la lumière Chapitre IV. De quelques phénomènes optiques Les couleurs du ciel Les arcs-en-ciel Les éclairs Les aurores boréales Les mirages optiques Le rayon vert Chapitre V. Newton Newton et l’optique Newton et l’alchimie Newton et la mécanique Newton homme public Chapitre VI. Le modèle atomique Le modèle de Dalton Le modèle de Rutherford Le modèle de Bohr-Sommerfeld Planck et la révolution quantique Rutherford, le père de la physique nucléaire Chapitre VII. Einstein et la révolution des lasers Émission induite et inversion de population Lasers continus et lasers en impulsions La fin de l’aventure ? Annexe I. Nature ondulatoire de la lumière Annexe II. Formation de l’arc-en-ciel Annexe III. Le rayonnement du corps noir Annexe IV. L’effet photoélectrique Glossaire