Bernard Diu, professeur de physique à l'université Paris 7 - Denis Diderot, chercheur au Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies enseigne régulièrement la thermodynamique à Paris 7. Il répond à quatre questions sur cette discipline:quelle est sa place au sein de la physique, comment l'enseigne-t-on, quels débats entre physiciens a-t-elle sucitée au XIXe siècle et quelles perspectives offre t-elle actuellement. Bernard Diu nous propose enfin quelques ouvrages qui peuvent figurer dans la bibliothèque du thermodynamicien.GénériqueBernard Diu est professeur de physique à Paris 7 - Denis Diderot Image : Jean-Paul Flourat Son : François Chantereau Réalisation et montage : Samia Serri Remerciements à la Bibliothèque Inter Universitaire Scientifique de Jussieu (c) Université Paris 7 - Denis Diderot
Mot(s) clés libre(s) : chaleur, énergie, entropie, génie thermique, mécanique statistique, physique, principe, température, thermodynamique

Si la sélection s'exerce sur le phénotype, au niveau individuel, la compréhension de la variation des caractères au cours du temps et donc des processus évolutifs demande que l'on s'intéresse à une échelle plus large : des ensembles d'individus (populations).
Mot(s) clés libre(s) : Evolution, mécanisme

La médecine est une science mais c'est aussi un art, un art de l'action. Mais pour agir, pour exercer cet art, il faut souvent voir le "caché". Cette réalité cachée est souvent très abstraite, mais elle peut être modélisée et représentée. Les nouvelles technologies ont rendu possible ces opérations. Buffon disait que le corps d'un animal possède un "moule", un moule interne, abstrait, qu'il est difficile de voir. C'est à partir de cette notion de "moule" que l'on peut commencer à travailler sur les observables cachés. Ce travail peut s'effectuer à plusieurs niveau : au niveau du gène, de la cellule, de l'organe, de l'individu et de la population. Chaque niveau d'observation apporte un niveau d'informations supplémentaire et permet de comprendre les mécanismes biologiques.
Mot(s) clés libre(s) : expression génétique, information cachée, mécanisme biologique, modélisation, nouvelles technologies, observation, représentation scientififique, simulation de thérapie

Kezako, la série documentaire qui répond à vos questions de science, aborde cette fois-ci la question "Comment coupe-t-on ?".N'hesitez pas à réagir ou à oser vos questions qui seront peut être abordées par la suite.
Mot(s) clés libre(s) : structure atomique, coupe, mécanique des matériaux, découpe

Ce cours traite du travail d'un force, de l'énergie potentielle, de l'énergie mécanique, du problème à un degré de liberté.
Mot(s) clés libre(s) : travail, énergie potentielle, énergie mécanique, énergie cinétique, stabilité d'un équilibre, portrait de phase, déterminisme

Les êtres vivants réalisent une pléiade de structures mécaniques extraordinaires, robustes, versatiles, adaptatives. On en présentera quelques exemples classiques, avant d'aller vers les nouveaux systèmes qui s'efforcent, de près ou de loin, à réaliser des choses analogues. En particulier on décrira quelques possibilités de muscles artificiels, encore loin des applications pratiques, mais potentiellement intéressantes.
Mot(s) clés libre(s) : actionneur, chimie biomimétique, matériau naturel, muscle artificiel, science des matériaux, structure mécanique, synthèse chimique

Le laser, outil privilégié du chirurgien et du soudeur, est souvent associé à l'idée de chaleur. Depuis une vingtaine d'années, on sait pourtant l'utiliser pour refroidir les atomes d'un gaz à une température extrêmement basse, de l'ordre du microkelvin. A cette température, la vitesse d'agitation thermique des atomes devient très faible, de l'ordre du centimètre par seconde, à comparer aux centaines de mètres par seconde des molécules de l'air qui nous entoure. Selon la relation découverte par Louis de Broglie, la longueur d'onde associée aux particules augmente lors du refroidissement, et peut même atteindre la distance moyenne entre atomes voisins. Les atomes perdent alors leur individualité, s'accumulent dans un même niveau quantique, et le gaz bascule vers un état aux propriétés spectaculaires, état prédit en 1925 par Einstein à partir des travaux de Bose, mais qui n'a pu être observé qu'à partir de 1995. L'exposé présentera les principes physiques à la base de la manipulation et du refroidissement des atomes. Il décrira également quelques expériences mettant en évidence les propriétés de cohérences très spéciales de ces condensats de Bose-Einstein, pour conclure sur les perspectives ouvertes par ces systèmes, aussi bien dans le domaine des mesures de haute précision qu'en physique statistique
Mot(s) clés libre(s) : basse température, boson, condensation de Bose-Einstein, échelle macroscopique, état de la matière, fermion, longueur d’onde, mécanique quantique, refroidissement laser, refroidissement par évaporation, superfluidité, supraconductivité

On a l'habitude de classer la matière en solides, liquides ou gaz. Il existe cependant une classe de matériaux, les pâtes, dont le comportement mécanique et plus généralement les caractéristiques physiques sont en quelque sorte intermédiaires entre celles des liquides et des solides. Cette classe comprend des matériaux très divers : purées, compotes, sauces, yaourt, mousses, crèmes, gels, peintures, vernis, boues, ciment, colles, etc ; mais qui ont au moins un point commun : dans tous les cas il s'agit de fluides coincés, qui ne deviennent liquides que lorsqu'on leur fournit une énergie suffisante, et restent (ou redeviennent) solides si l'énergie fournie est trop faible. Cette propriété est ce qui fait l'intérêt principal de ces matériaux lors de leur utilisation (la mousse à raser reste sur le visage, bien avant de sécher la peinture appliquée sur un mur vertical ne coule plus, la boue argileuse conserve la forme qu'on lui a donnée en vue d'en faire une poterie, etc). En y regardant de plus près on se rend compte que cette transition solide-liquide se produit de manière relativement abrupte : une pâte n'est pas capable de couler à une vitesse modérée en régime permanent : soit elle coule vite, soit elle s'arrête. Ce phénomène conduit à une coexistence des phases liquide et solide dans la plupart des situations d'écoulement, et parfois à des évolutions catastrophiques. En outre des instabilités hydrodynamiques particulières (à vitesse nulle !) se développent avec ce type de matériaux : digitation lors de l'écartement de deux surfaces solides séparées par une fine couche de fluide ; goutte-à-goutte du ketchup ou de la mayonnaise sortant du tube ; compression simple (comme une éponge) ou craquelures lors du séchage ; vieillissement réversible au repos. Ces matériaux fascinants et complexes constituent un champ de recherche encore très ouvert. Une thermodynamique spécifique adaptée à ces fluides coincés peut elle être développée ? Quelles sont les origines microscopiques des comportements observés ? La réponse à ces questions fournira un cadre solide pour la formulation de matériaux industriels innovants (plus légers, plus robustes, contenant moins de produits nocifs, etc).
Mot(s) clés libre(s) : boue, colloïde, comportement mécanique, déformation, écoulement, élasticité, instabilité hydrodynamique, magma, matériau granulaire, mécanique des fluides, milieux pâteux, mousse, pâte, polymère, rhéologie, science des matériaux, viscosité

Mon intention est d'expliquer d'abord comment la notion d'espace géométrique a évolué à travers la géométrie non-euclidienne, la géométrie riemannienne qui est la pierre angulaire de la relativité générale d'Einstein. J'aborderai ensuite l'intervention du monde quantique et le profond changement qu'il occasionne dans les notions géométriques. Je dirai également quelques mots de la renormalisation. Concernant mon exposé, mon intention est d'expliquer d'abord comment la notion d'espace géométrique a évolué a travers la géométrie non-euclidienne, et la géométrie riemannienne qui est la pierre angulaire de la relativité générale d'Einstein.
Mot(s) clés libre(s) : espace géométrique, géométrie euclidienne, géométrie non commutative, mécanique quantique, métrique, théorie de Riemann, théorie des nombres

Les ondes de matières constituent un nouvel état de la matière pour lequel de nombreuses recherches sont en court dans le monde entier. On peut les définir ainsi : il existe une dualité onde corpuscule qui associe à tout objet physique à la fois un corpuscule et une onde. Une onde de matière est un cas particulier où un nombre macroscopique d'atomes se trouvent tous décrits par la même fonction d'onde. On peut aujourd'hui réaliser et visualiser de telles ondes grâce à des procédés tels que le refroidissement des atomes ou la condensation de Bose-Einstein. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives sur la connaissance et la compréhension de la matière.
Mot(s) clés libre(s) : boson, condensation de Bose-Einstein, corpuscule, dualité onde-particule, état de la matière, fermion, lumière, mécanique quantique, onde de matière, photon, refroidissement laser