théorie de l'univers
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Le temps
- 1978 : Thèse de 3ème cycle en philosophie portant sur l’histoire et l’épistémologie de la biologie moléculaire sous la direction du professeur Jacques Merleau -Ponty Spécialités : Michel Morange a maintenu une double activité, scientifique (biologie moléculaire et cellulaire, biologie du développement), historique et philosophique.
Nous suivrons le long voyage d'Einstein, de la formulation du principe d'équivalence en 1907 à la formulation des équations de champ de la relativité générale en 1915. Nous insisterons sur le changement radical des concepts de temps et d'espace qui en résulte.
De la restreinte à la générale, l'Odyssée d'Einstein
La relativité dans l'astronomie de précision
Nous passerons en revue la réalisation des références d'espace par les méthodes astronomiques dont la qualité angulaire est celle de l'épaisseur d'un cheveu vu à 10000 km. La relativité générale, seul cadre conceptuel approprié, fait désormais partie de la boîte à outil de l'astronomie de haute précision. En retour l'astronomie permet d'en tester les limites et de poser des contraintes sur les théories alternatives.En raison de la faiblesse de l'interaction gravitationnelle, les ondes de gravitation, dont l'existence est prévue par Einstein depuis 1916, n'ont pas encore été directement détectées. Elle constituent pourtant un moyen unique d'étudier les évènements astrophysiques les plus violents, mettant en jeu des trous noirs et autres objets denses et massifs. Nous décrirons les efforts développés par les physiciens depuis plus de 30 ans pour parvenir à les observer : détecteurs en cours de réalisation, et détecteurs en projet, sur Terre et dans l'espace.
Les ondes gravitationnelles et leur détection
Les origines électrodynamiques de la théorie de la relativité
La théorie de la relativité visait à résoudre les difficultés apparues dans l'électrodynamique des corps en mouvement au tournant des 19 ème et 20 ème siècles. Nous examinerons dans quelle mesure ses principaux auteurs durent sortir de ce cadre étroit pour lever les contradictions qu'ils percevaient.
Les racines classiques de la relativité
Au 18 ème siècle, tout un ensemble de travaux sur la lumière sont passés inaperçus. Basés sur les deux grandes théories de Newton, l'optique corpusculaire et la théorie de la gravitation, ils constituent l'optique classique relativiste des corps en mouvement. C'est là un nouveau préambule aux théories (que l'on dit) de la relativité restreinte et générale.De la relativité à la chronogéométrie
La théorie de la relativité, comme tout corps de doctrine à ses débuts, a été marquée par des énoncés maladroits et peu conformes à sa nature profonde - à commencer par sa dénomination même. Ces terminologies inadéquates et persistantes constituent autant d'obstacles à sa compréhension et à sa diffusion. Une nécessaire refonte épistémologique, restée largement implicite, permet d'éliminer la plupart de ces difficultés conceptuelles.
Les expériences de plus en plus précises réalisées au cours du 20 ème siècle ont confirmé la validité de la théorie einsteinienne de la gravitation. On passera en revue ces expériences, on discutera leur signification et on présentera quelques projets développés aujourd'hui pour améliorer encore ces tests.
Les tests expérimentaux de la relativité générale
Forces d'inertie
Série Le petit théâtre de la science. Mise en évidence et explication des forces d'inertie, force centrifuge, force centripète et force de Coriolis, sur le manège du Palais de la Découverte. La série a pour objet de présenter les démonstrations effectuées dans le cadre du Palais de la Découverte.
Scénario : Marc LACHIEZE-REY, Etienne KLEIN et Hervé LIEVRE. En dépit de sa familiarité, la notion de temps suscite nombre de difficultés dont le nombre grandit à mesure que l'on tente de l'analyser. Par exemple, il est très difficile de définir le temps. Pourtant, les physiciens sont parvenus à faire du temps un concept opératoire. - Le temps s'écoule-t-il uniformément ? Par rapport à quoi s'écoule-t-il ?
Quels temps font-ils ? Une introduction au temps des physiciens
La Chaise réductrice - Etude d'une illusion de grandeur et de distance
Chacun sait que la grandeur de l'image rétinienne dépend à la fois de la taille et de la distance de l'objet. C'est là une cause d'ambiguïté qui, dans certaines conditions, peut donner lieu à de curieuses illusions. Par delà ces aspects amusants, le trucage présenté dans ce film apporte sa contribution à l'étude des illusions et des conflits perceptifs, sous leur forme tant statique que cinétique.Visualisation 3D d'harmoniques sphériques, cubiques et icosaédriques
High accuracy cristallography. La difficulté de perception des harmoniques sphériques vient de leur nature tridimensionnelle. La visualisation en trois dimensions (3D) et l'animation apportent une vue réelle de ces fonctions dans l'espace. Ce vidéo film est dédié aux étudiants, chercheurs et spécialistes confrontés aux problèmes de symétrie d'orientation comme par exemple : mathématiciens, physiciens, géophysiciens, chimistes, astronomes, biologistes, arts en 3 dimensions…, c'est à dire tout utilisateur d'une exploration concernant les études autour d'un pôle. Cette visualisation est faite jusqu'à l'ordre 6 pour les harmoniques sphériques et l'ordre 10 pour les harmoniques cubiques et icosaédriques.Couleurs interférentielles des colibris
Le film montre les colorations interférentielles les plus caractéristiques des colibris ainsi que les structures qui sont à l'origine de ces colorations (observations au microscope électronique).La Transformation de Fourier et ses applications en physique
Etude de l'influence de la longueur des trains d'ondes sur la largeur du spectre émis par une source. Etude en acoustique et en optique. Spectroscopie par transformation de Fourier. Formation des images dans les instruments d'optique. Applications de la transformation de Fourier à trois dimensions en cristallographie.Conférence donnée le 1er octobre 2002 par Jean-Philippe Uzan. Des observations astrophysiques récentes ont relancé les interrogations sur la constance des constantes de la nature, qui avaient été initiées par P. Dirac en 1937.