Michel Blay - Calcul infinitésimal et conceptualisation du mouvement (17ème/18ème siècles)

La publication par Leibniz en 1684 et 1686 dans le nouveau périodique, les Acta Eruditorum, des deux articles fondateurs du calcul différentiel a profondément transformé le champ conceptuel des mathématiques en entraînant, dans les décennies qui suivent, pour la science du mouvement, une transformation du même ordre. C’est l’étude de cette transformation du champ conceptuel de la science du mouvement par les méthodes du calcul des infiniment petits que je me propose de présenter cette conférence. Il y sera, en particulier, montré comment l’introduction des méthodes leibniziennes permet de mettrez en place, de construire l’algorithme de la cinématique et donc d’ouvrir la voie vers les démarches de la mécanique analytique.

Michel Blay, directeur de recherche au CNR,S est Docteur en histoire et philosophie des sciences et Docteur d’Etat ès lettres et sciences humaines,. Il est actuellement directeur adjoint chargé de la recherche à l’Ecole normale Supérieure de Saint Cloud. Il est un spécialiste de l’histoire de la mathématisation aux 17ème et 18ème siècles.

Livres récents :

  • La naissance de la mécanique analytique, PUF, 1992.
  • Les raisons de l’infini. Du monde clos à l’univers mathématique, Essais-Gallimard, 1993 ; University of Chicago Press, 1998.
  • "Les Principia" de Newton, PUF, 1995.
  • Les figures de l’Arc en Ciel, Editions Carré,1995
  • Dictionnaire critique de la science classique (avec R. Halleux), Flammarion, 1998.
  • La naissance de la science classique, Nathan, 1999.
  • Michel Blay
    Directeur adjoint, chargé de la recherche
    ENS Saint Cloud
    92266 Fontenay aux Roses cedex
    e-mail : blay@ens-fcl.fr


    Jean Zinn-Justin - Des infinis de la mécanique quantique relativisiste au groupe de renormalisation

    À la fin des années vingt, après la découverte de l'équation de Dirac, tout était en place pour la construction d'une théorie quantique et relativiste, permettant une description précise des interactions électromagnétiques entre électrons et protons, l'électrodynamique quantique.

    Une des réponses espérées était une solution au problème de la contribution coulombienne infinie à la masse de l'électron.

    En réalité, les premiers calculs montrèrent que les divergences dues à la nature ponctuelle de l'électron survivaient, quoique moins sévères. En fait elles acquérirent une signification beaucoup plus fondamentale car il apparut rapidement qu'il était très difficile de construire une théorie cohérente de particules non ponctuelles, et qu'alors ce caractère ponctuel et la conservation des probabilités entraînait des divergences.

    Néanmoins on découvrit peu à peu que si toutes les observables physiques étaient données en termes d'expressions contenant des infinités, il était possible de trouver des relations entre ces observables dans lesquelles les infinis se compensaient. En 1947, des mesures du spectre de l'atome d'hydrogène plus précises montrèrent de façon très surprenante qu'une telle démarche conduisait à des résultats en accord avec l'expérience. Les années suivantes confirmèrent de façon éclatante cette méthode de traiter les infinis, appelée renormalisation.

    Cependant la nature profonde de ces infinis et la logique de cette méthode restaient un souci pour un certain nombre de physiciens. La solution de ce mystère devait provenir plus de vingt après, d'un domaine tout à fait différent de la physique, la théorie des transitions de phase dans les systèmes macroscopiques (comme la transition liquide-vapeur ou les transitions ferro-magnétiques).

    Le groupe de renormalisation permit de comprendre que les propriétés universelles des transitions de phase pouvaient être décrites par la théorie quantique des champs (une théorie de même nature que l'électrodynamique quantique), ainsi que le processus de renormalisation. A cause du couplage essentiel entre des échelles très différentes de physique, la théorie quantique des champs n'a qu'une cohérence limitée à la physique des basses énergies (les accélérateurs les plus puissants ont une énergie faible dans l'échelle de la gravitation quantique). On parle maintenant de théorie "effective" de basse énergie.

    Physicien théoricien dans le domaine de la théorie quantique des champs appliquée à la mécanique statistique des transitions de phase et à la physique des particules, Jean Zinn-Justin a dirigé le Service de physique théorique du CEA à Saclay de 1993 à 1998 et l'Ecole de physique théorique des Houches de 1987 à 1995.

    Livre : Quantum Field Theory and Critical Phenomena, Oxford Press, Oxford 1989, 3ème édition 1996

    Jean Zinn-Justin
    DSM, Service de physique théorique
    CEA Saclay
    zinn@spht.saclay.cea.fr


    Jean-Claude Duplessy - Comportements non-linéaires des variations du système climatique dans le passé

    Le climat de la Terre a connu des fluctuations naturelles considérables et il continuera de varier dans le futur. Les activités humaines perturbent maintenant cette évolution du fait des émissions de poussières et de gaz à effet de serre. Elles nous entraînent vers des conditions exceptionnelles que les hommes n'ont jamais rencontrées ; l'étude des climats anciens nous apprend que le système climatique est susceptible de réagir de manière hautement non-linéaire en raison des interactions entre l'océan et l'atmosphère. Les prochains siècles seront vraisemblablement plein de surprises pour les climatologues.

    Jean-Claude Duplessy est un spécialiste de la paléoclimatologie et de la paléocéanographie. Il a dirigé le Centre des faibles radioactivités du CEA-CNRS et s’est beaucoup impliqué dans les programmes internationaux d’étude du changement climatique global.

    Livres :

  • Gros temps sur la planète (avec P.Morel), Editions Odile Jacob, 1990
  • Quand l’océan se fâche, Histoire naturelle du climat, Editions Odile Jacob, 1996
  • Jean-Claude DUPLESSY
    91198 Gif sur Yvette cedex
    e-mail : Jean-Claude.Duplessy@cfr.cnrs-gif.fr


    Catherine Cesarsky -

    Résumé bientôt...

    Les recherches de Catherine Cesarsky, jusqu'en 1983, ont porté principalement sur l'étude de l'origine du rayonnement cosmique galactique et de l'émission diffuse en rayons gamma. Depuis 1985, elle est responsable de la caméra infrarouge ISOCAM, qui a volé entre 1995 et 1998 sur le satellite européen ISO.

    Catherine Cesarsky a dirigé pendant sept ans le Service d'astrophysique du CEA, pendant cinq ans la Direction des Sciences de la Matière au CEA. Actuellement, elle est Directrice Générale de l'Observatoire Européen Austral.

     

    Catherine Cesarsky
    European Southern Observatory
    Garching, Allemagne
    ccesarsk@eso.org


    Alain Aspect - Corrélations Einstein-Podolsky-Rosen et intrication quantique

    Depuis leur découverte par Einstein, Podolsky et Rosen en 1935, les états quantiques intriqués n'ont pas cessé de susciter l'intérêt des physiciens.

    D'abord simples sujets de réflexion sur les fondements de la mécanique quantique, ils sont devenus, après les travaux de John Bell, l'enjeu d'expériences qui ont confirmé la non séparabilité quantique : dans un état intriqué, deux particules, même très éloignées l'une de l'autre, ne peuvent être décrites comme des entités séparées ayant des propriétés individualisées.

    En parallèle avec l'approfondissement de la réflexion sur la réalité physique et notre représentation du monde, ces travaux débouchent aussi, de façon surprenante, sur des possibilités d'application : cryptographie quantique, téléportation quantique, ordinateur quantique.

    Alain Aspect a travaillé sur les propriétés quantiques de la lumière et, avec Claude Cohen-Tannoudji, sur le refroidissement d’atomes par laser (ENS et Collège de France). Depuis 1993, il dirige, à l’Université d’Orsay, un groupe de recherche en optique atomique. Il est directeur de recherche au CNRS et professeur à l’Ecole polytechnique.

    Livre : Introduction aux lasers et à l’optique quantique (en collaboration avec G. Grynberg et C. Fabre), Ellipes 1997.

    Alain Aspect
    Institut d'Optique Théorique et Appliquée, Orsay
    Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique
    e.mail : alain.aspect@iota.u-psud.fr


    Pierre Tambourin - De l’inanimé au vivant

    Les outils du génie génétique découverts dans les années 70, en permettant d’isoler, au sein de très longues molécules d’ADN composées de 3 milliards d’informations élémentaires, un fragment précis, ont révolutionné la biologie.

    La biologie à grande échelle, née à Evry dans le début des années 90, permet désormais de déchiffrer rapidement le génome de très nombreuses espèces.

    Ces recherches qui confirment la profonde unité du vivant fondent de nouveaux concepts par exemple sur l’origine de la vie et l’évolution des espèces.

    Pierre Tambourin, Directeur de recherche Inserm, ancien directeur du département des Sciences de la vie du CNRS, anime le Génopole d’Evry. Il est un spécialiste de cancérologie moléculaire.


    Maria-Manuel Araújo Jorge - L'impact épistémologique de la complexité"

    La possibilité de traiter scientifiquement les systèmes complexes a été considéré par quelqu’un comme un signe d'un changement profond de la face traditionnelle de la science. Désormais plus qualitative, plus philosophique, plus holiste, plus humaine enfin, elle aurait perdu ses caractéristiques "mécanicistes" (réductionnistes, simplificatrices, dominatrices de la nature...). Je cherche à réfléchir (à partir surtout de la biologie) sur l'illusion de cette lecture épistémologique et comment elle peut être au service d'une rhétorique de séduction publique de la science et d'un idéal d'une "troisième culture" de base scientifique. Le problème du réductionnisme se déplace alors du territoire de la science à celui de l’ensemble de la culture.

    Maria Manuel Araújo Jorge enseigne la philosophie des sciences à la Faculté de Lettres de l'Université de Porto. Elle a un doctorat en philosophie des sciences sur les relations de la biologie moléculaire avec le concept d'information et la connaissance.

    Livres :

  • "Da Epistemologia à Biologia", Ed. Instituto Piaget,1994
  • "Biologia, Informação e Conhecimento", Fond. Gulbenkian, 1995.
  • "As ciências e nós" , Ed. Instituto Piaget, (en publication).
  • (en collaboration avec Edgar Morin et d'autres),"Le problème épistémologique de la complexité", Ed. Europa
  • Vários, "Les origines de la vie", Ed. Rei dos
  • Maria Manuel Araujo Jorge
    Faculdade de Letras da Universidade do Porto, Via Panorâmica s/n
    4150 Porto Portugal
    e-mail : mjorge@mail.esoterica.pt