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White Paper on Research in MechanicsIndustrial and societal issuesResearch, innovation, trainingAssociation Française de MécaniqueThe mechanical sector is a cornerstone of industry. It constitutes both an industrial sector in its own right (the mechanical industry represented by the equipment, processing and precision trades grouped together within the FIM, Federation of Mechanical Industries), but also a set of technologies on which are based many sectors such as those which build materials for transport, energy, health, environment.This White Paper on Research in Mechanics is prepared by the High Mechanical Committee (HCM) in the framework of the Association Française de Mécanique (AFM). Its objectives are: the identification of industrial needs and innovative technologies, the proposal of research and technology orientations to initiate R&D projects, and the provision of information for industrialists, decision-makers but also scientists who can ignore the resources that their environment conceals. Four main chapters make up this White Paper. After the presentation of the elements of the panorama, the major stakes in the industrial sectors are detailed, the scientific challenges are treated by research themes and the approaches which allow to design and produce differently are approached. A list of organizations and research laboratories in the field of Mechanics is appended to the book.

Cet ouvrage présente les éléments de base de la physique nucléaire : la structure du noyau atomique et ses propriétés physiques, les phénomènes radioactifs et leurs spécificités radiatives, les réactions nucléaires dans leur diversité. Les notions afférentes introduites (énergie de liaison, constante de désintégration radioactive, sections efficaces, etc.) sont communes à plusieurs domaines d'application : installations nucléaires de recherche ou productrices d'énergie, médecine nucléaire, archéométrie, spatial, applications industrielles diverses hors énergie nucléaire, etc.L'ouvrage s'adresse en particulier aux étudiant.e.s d'écoles d'ingénieurs et de master, en cursus de spécialisation axé sur la production d'énergie par des systèmes nucléaires. Cela justifie sa publication dans la Collection Génie Atomique de l'INSTN. Il peut cependant tout autant intéresser des personnes suivant d'autres types de formations nucléaires académiques ou encore du secteur industriel.Le contexte de la physique des réacteurs nucléaires explique la place importante accordée aux réactions nucléaires induites par les neutrons dans la matière, dans une gamme d'énergie allant jusqu'à vingt méga électronvolts (20 MeV). La diversité des rayonnements engendrés est également prise en considération : les interactions des photons et des particules chargées - électrons, positons, protons, particules alpha - avec la matière sont abordées. Enfin, ce manuel montre le lien qui est établi entre les données nucléaires et atomiques produites et rassemblées dans des bases de données par des physiciens évaluateurs et leur utilisation dans les logiciels de simulation de la propagation des rayonnements dans la matière ainsi que de la modification au cours du temps de la composition isotopique d'un milieu soumis à l'irradiation neutronique.

L'histoire forestière est une succession de modes sylvicoles aux origines à la fois financières, techniques et politiques, mais malheureusement trop peu souvent scientifiques. Il y a une trentaine d'années, apparaissait en France une nouvelle sylviculture dite « proche de la nature » ou « irrégulière et mélangée », venue des pays germaniques et des Carpates. Elle suscita des discussions animées entre forestiers et des initiatives variées sur le terrain. Les grandes tempêtes de 1999 jouèrent ensuite un rôle favorable dans l'avancée de cette réflexion sylvicole. Ce livre dresse un premier bilan des réalisations sylvicoles « proches de la nature », principalement à l'échelle européenne. S'appuyant sur les définitions scientifiques et les résultats de la Recherche forestière en matière de fonctionnement des écosystèmes des forêts anciennes à forte naturalité, l'auteur, Marie-Stella DUCHIRON, analyse les résultats de terrain d'une sylviculture « en futaie irrégulière » au bout de trente ans. Les constats sont sans équivoque : les exemples de réalisations de terrain ont glissé d'une bonne intention de départ vers une réalité de futaie très claire, à couvert discontinu et à structure verticale quasi régulière. Les forêts concernées encourent des risques écologiques importants, surtout à une époque d'épisodes sévères de modifications climatiques – sécheresses, températures extrêmes – et d'incendies forestiers... Finalement ce sont des risques économiques que doivent supporter les propriétaires forestiers. Face à tous ces aléas, il n'y a qu'une solution : imiter les forêts anciennes à haute naturalité et fondre sa sylviculture dans une nature sauvage. Seule la sylviculture d'écosystème, ou sylviculture sauvage, peut préserver les écosystèmes forestiers. Elle respecte et favorise une forte densité naturelle des arbres, une structure verticale étagée et le maintien d'arbres de très gros diamètres qui forment la charpente de la forêt, et intègre la grande faune dont le rôle écologique n'est plus à démontrer. La fonction économique est ainsi assurée au propriétaire forestier, pour le long terme.

De nombreux livres ont été consacrés à Mileva Einstein, la première épouse d'Albert, dont il a divorcé en 1919 après avoir partagé avec elle quinze années de travail et de vie commune. Dans plusieurs de ces ouvrages, il est argué que Mileva aurait largement contribué aux grandes découvertes de son époux. Ce n'est pas le parti pris par ce livre qui s'efforce, essentiellement sur la base des lettres entre Albert et Mileva ainsi que celles qu'ils ont échangées avec leurs amis, de rappeler leur amour fusionnel pendant leur jeunesse, et de tenter de comprendre pourquoi Albert a ensuite complètement rejeté Mileva au point de ne jamais faire mention d'elle dans ses écrits. L'auteure montre de façon convaincante que Mileva a très mal supporté en 1903 l'abandon imposé par Albert de leur fille bâtarde, et que leur couple est alors tombé dans une spirale tragique : le caractère de Mileva était devenu trop sombre pour ce jouisseur de la vie et des femmes. Mileva aimait excessivement Albert, et cet amour a brulé ses ailes et l'a consumée. Sa vie a été un long calvaire après leur divorce, Mileva se débattant dans des problèmes financiers et s'occupant seule de leur fils cadet schizophrène, tandis qu'Albert devenait le scientifique le plus encensé du vingtième siècle.

Qu'est-ce que la « conscience de soi »? Dans cet ouvrage, Anil Seth, un des scientifiques les plus en vue dans les recherches sur la conscience, se propose de répondre à cette question et à d'autres en s'appuyant sur les données les plus récentes de la biologie, des neurosciences et de l'imagerie cérébrale, tout en intégrant les contributions de philosophes et de psychologues. Être soi est un voyage à travers les différentes facettes de l'expérience consciente. Nous ne percevons pas un monde extérieur objectif, mais nos cerveaux sont des machines à prédire qui confrontent en permanence leurs prédictions aux données sensorielles externes et internes, un processus que l'on peut interpréter comme une suite d'hallucinations contrôlées. Être soi nous projette dans un monde d'idées nouvelles sur le fonctionnement du cerveau et sur le mystère de la conscience humaine, idées qui suggèrent par exemple de nouvelles façons d'évaluer le niveau de conscience de patients dans le coma. Finalement l'auteur s'interroge sur les différences entre conscience et intelligence et sur la possibilité d'une conscience chez les animaux non-humains et éventuellement dans les machines « intelligentes » comme les robots conversationnels.

Ce deuxième tome de'La corrosion dans l'industrie chimique'est consacré aux applications et à la mise en œuvre des matériaux ; il présente de manière originale les phénomènes de corrosion rencontrés dans l'industrie chimique.• L'analyse de cas de corrosion dans des milieux complexes et le choix des matériaux en lien direct avec certains procédés de l'industrie chimique montrent toute la difficulté du sujet. Les quelques milieux choisis permettent de voir comment aborder la corrosion en lien direct avec la chimie et le génie chimique.• Il montre l'impact de la mise en œuvre sur les problèmes de corrosion. Toutes les familles de matériaux sont abordées : métalliques, plastiques, céramiques.• Il décrit les différents essais de corrosion développés en laboratoire avec une attention particulière sur les méthodes électrochimiques.• Il s'attache aussi à la description de la méthodologie d'expertise en présentant le rôle clé des techniciens et ingénieurs, de maintenance, d'inspection, de procédés, de sécurité des procédés et des experts.Cet ouvrage à forte portée didactique est riche d'études de cas illustrant toute la complexité de la corrosion au sein de l'industrie chimique et complète La corrosion dans l'industrie chimique. Enjeux-Impact déjà publié dans la même collection. Le livre est destiné aux techniciens et ingénieurs de l'industrie chimique (techniciens et ingénieurs de maintenance, d'inspection, de bureau d'études, de procédés et de la sécurité des procédés).

Dès l'invention des lasers au début des années 1960, l'application à la fusion nucléaire a été envisagée dans tous les pays développés. Des recherches furent entreprises en même temps que s'amélioraient les performances des lasers. En France, l'étude des plasmas créés par laser en vue de la fusion fut lancée au centre CEA de Limeil en partenariat avec les laboratoires de Marcoussis de la CGE. Dans le contexte d'un effort commun, semi confidentiel, de recherche et de développement, le résultat le plus marquant fut l'observation en 1969 des premières réactions de fusion obtenues de façon contrôlée et reproductible dans une expérience d'irradiation laser. Parallèlement, des programmes de recherches débutaient discrètement dans le centre californien à vocation militaire de Livermore et un peu plus tard au sein d'un groupe privé, KMS-industries. On ne commença à en connaître les détails qu'au début des années 1970 après une levée partielle du secret entourant les compressions de combustible thermonucléaire. S'appuyant sur des simulations numériques fouillées mais considérées depuis comme exagérément optimistes, la fusion par laser acquit ainsi un supplément de crédibilité. On passa alors de l'époque des pionniers à celle des grands projets. Dans cet ouvrage, l'auteur, témoin et acteur de cette aventure, nous livre un récit, fait de science et de vécu, de la première décennie d'une longue histoire.

Pourquoi toute la matière de l'Univers ne s'est-elle pas rassemblée en une seule masse? Telle est la célèbre question posée par le Dr Bentley à Newton en 1692. En 1917, Einstein rencontre également le problème soulevé par Bentley, il invente alors une force répulsive soutenant l'Univers face à la gravitation, mais dès 1930, il rejette cette idée. Coup de tonnerre en 1998 avec la découverte de la présence d'une telle force répulsive. Celle-ci est due à l'énergie noire qui, avec la matière noire, domine l'Univers. Aujourd'hui nous nous trouvons ainsi face à une énigme incroyable : nous ignorons la nature de ces composantes noires qui forment 95% de notre Univers. Dans ce livre, nous suivons de manière simple et claire l'étonnant chemin qui nous conduit de Newton à Einstein, puis jusqu'aux astrophysiciens contemporains. La composante humaine est bien présente, avec ses coups de génie, ses personnages complexes, ses histoires cocasses et ses découvertes non reconnues. Et par-dessus tout, il y a cette « joie de la pensée » à laquelle Einstein attribuait le succès de ses recherches. Une Histoire qui nous permettra de mieux comprendre le futur, dans l'attente d'une réponse à la question qui persiste : les composantes noires existent-elles ou sont-elles un effet de la gravitation?

L'Arctique suscite aujourd'hui une attention particulière. Avec le réchauffement climatique, ses ressources fossiles deviennent plus accessibles, ce qui attise la convoitise de toutes les grandes puissances. Or du fait d'une géographie physique variée, et de la présence de quatre millions d'habitants qui sont les premiers concernés, l'Arctique est un espace complexe. Dans ce livre, Klaus Dodds et Jamie Woodward examinent successivement l'environnement physique, les écosystèmes, la présence humaine, l'exploitation des ressources et la gouvernance de ce vaste territoire. Ils décrivent les causes, les moteurs et les effets des changements culturels, environnementaux, géopolitiques et économiques, et finalement s'interrogent sur le devenir de l'Arctique… et ses possibles conséquences à l'échelle de notre planète.

Les virus sont partout et, comme nous l'a rappelé la pandémie de COVID-19, ils ne peuvent être ignorés. De leur découverte à la compréhension de leurs structures complexes, cet ouvrage fournit un compte rendu complet et concis de la nature des virus, de la manière dont ils attaquent leurs hôtes et des efforts déployés pour les contrôler.Dorothy H. Crawford fait le point sur l'augmentation récente des infections virales émergentes, en particulier les coronavirus, notamment les virus à l'origine du SRAS et du MERS, sans oublier le CoV-2 du SRAS responsable du COVID-19. L'auteure explique pourquoi le CoV-2 du SRAS a pu se propager rapidement pour devenir une pandémie alors que d'autres ont donné lieu à des épidémies plus localisées. Tourné vers l'avenir, ce livre propose des mesures de prévention et de gestion des futurs virus dangereux qui devraient émerger.

Les cristaux liquides sont des substances qui présentent un ou plusieurs états de la matière intermédiaires entre le solide cristallin et le liquide usuel. Ces états cristaux-liquides se caractérisent par les organisations spécifiques à l'échelle microscopique de leurs constituants : molécules, polymères, nanoparticules… Les cristaux liquides se retrouvent fréquemment dans la vie courante, par exemple dans les dispositifs d'affichage, détergents, matériaux composites, structures biologiques. Ils font l'objet d'une recherche active dont l'un des buts est de déterminer leur structure pour les identifier. Ces études structurales sont le plus souvent effectuées par diffusion de rayonnements, en particulier de rayons X. C'est cette diffusion de rayons X qui fait l'objet de cet ouvrage, qui comporte deux tomes.Le premier tome présentait une introduction aux notions fondamentales de diffusion de rayonnement et décrivait en détail l'état cristal-liquide le plus courant, appelé « nématique ».Ce second tome est consacré à des états cristaux-liquides plus ordonnés dans lesquels les constituants possèdent, outre l'ordre d'orientation, un ordre de position. Suivant que cet ordre de position se développe dans une, deux ou trois dimensions de l'espace, ces états cristaux-liquides sont respectivement appelés « smectiques », « colonnaires » ou « réseaux tridimensionnels de défauts ». Une première partie (la troisième de l'ouvrage) traite des états smectiques, des plus organisés, très proches des cristaux usuels, aux plus désordonnés, appelés smectiques liquides, éventuellement chiraux, en passant par les smectiques hexatiques. Cette partie décrit aussi les cristaux liquides colonnaires. La dernière partie expose l'étude structurale de réseaux tridimensionnels de défauts : cristaux d'interfaces et réseaux spécifiques des molécules chirales. Enfin, une annexe récapitule l'identification par diffusion des rayons X des nombreuses structures des cristaux liquides et une autre en propose une classification uniquement basée sur les propriétés de symétrie.

Le XXe siècle a été témoin de l'importance croissante en physique de la notion de symétrie et donc de groupe de symétrie. En particulier, les groupes de symétrie ont joué un rôle essentiel dans la compréhension des lois fondamentales de la nature, dans la construction du modèle standard des particules élémentaires et dans la théorie des transitions de phase.Dans une première partie, le livre donne une introduction générale à la théorie des groupes, à la foisélémentaire et mathématiquement rigoureuse. Il décrit en détail un certain nombre de groupes parmi les plus utilisés en physique, comme le groupe des rotations SO(3) ou les groupes du modèle standard SU(N). Il passe ensuite en revue quelques applications importantes comme les lois de conservation résultant de symétries (théorème de Noether) ou les brisures de symétrie, discrètes ou continues, dans la théorie des transitions de phase.Bien que de nombreux ouvrages traitent de la théorie des groupes, ce livre présente le sujet dans lecontexte le plus récent. Issu de cours variés et de notes personnelles, il s'adresse aux étudiants de master, aux doctorants, aux chercheurs et aux enseignants.

Le Drosera rotundifolia – La pyrite – Le Nautilus- Le prisme de Newton – L'équation de D'Alembert Une plante carnivore, un minéral qui peut soigner ou rendre fou, un animal presque inconnu au nom célèbre grâce à un avatar littéraire, un petit objet qui a entraîné une révolution en physique et enfin, une vibration de corde qui booste les mathématiques : ces objets ne cessent d'étonner.Produits de l'Histoire, ces fragments de science sont à la fois des morceaux de patrimoine et du patrimoine en morceaux. Ils nous relient et nous attachent : ils sont des traces matérielles qui font racines, disent une continuité, montrent des connexions, provoquent des ruptures, aussi… Ils construisent la mémoire collective, et finalement contribuent à définir notre identité. Ils sont autant d'indices qui mis bout àbout permettent de déchiffrer et de recomposer l'aventure scientifique.

Avec l'augmentation des températures, les pollutions et la surpêche, les urgences climatiques et écologiques deviennent l'inquiétude dominante. Mais pour pouvoir en débattre, encore faut-il pouvoir s'informer sur ces sujets. C'est l'objectif de cette synthèse pluridisciplinaire basée sur les données de la science, mais accessible à tous. Les enchaînements entre climat, océan physique et vie marine contrôlent le changement climatique et montrent que l'Océan constitue le volant thermique et le thermostat du climat dont nous dépendons.L'humanité a aussi noué des relations multiples avec ces eaux (habitat, tourisme, transport, pollutions, pêche, aquaculture…) et en a tiré des solutions éprouvées qui ont déjà démontré leur potentiel (aménagements physiques, hydrauliques, génie écologique, etc.). Les adapter au fonctionnement naturel des mers permet la régulation du climat, l'élimination des pollutions, la sauvegarde de la biodiversité et l'élimination de la surpêche. Avec les autres réhabilitations et optimisations proposées, elles constituent la plus importante coopération actuelle entre l'espèce humaine et la nature : une vraie révolution technologique. Notre nouveau récit sur l'Océan ouvre le débat public sur ces urgences qui menacent l'humanité.

Aux urnes, citoyens! Formez vos évaluations!Nous votons mais sans jamais pouvoir choisir la procédure de vote en elle-même. La façon d'élire nos représentants est pourtant capitale : scrutins à la proportionnelle, majoritaire à un ou deux tours... les modes de scrutin sont aujourd'hui l'outil incontournable de nos démocraties représentatives, mais rarement étudiés et encore moins remis en cause. Entre autres faits déconcertants, ce livre est l'occasion de nous rendre compte que le choix du mode de scrutin influe plus souvent que nous l'imaginons sur le vainqueur de l'élection ; un exemple d'élection à cinq candidats, où chacun peut être élu suivant le mode de scrutin choisi, achèvera de nous convaincre de l'importance de cette question.Une surprise en entraînant une autre, nous nous rendrons compte que notre scrutin majoritaire à deux tours est particulièrement imparfait. Il souffre de nombreux défauts, tant au niveau mathématique qu'au niveau politique et sociétal. Après avoir (re)découvert quelques autres modes de scrutin et leurs propriétés, il apparaîtra que ceux basés sur les évaluations des candidats sont plus riches, plus justes, plus dignes de nos sociétés dont la maturité démocratique n'a jamais été si grande.Suivez les auteurs dans une visite guidée du monde fascinant des modes de scrutin et de leurs propriétés et faites-vous, vous aussi, un avis éclairé sur cette question si cruciale pour nos démocraties!

Cet ouvrage en deux tomes propose un panorama des techniques d'optimisation continue, discrète et fonctionnelle. Ce premier tome est consacré à l'optimisation continue qui traite des problèmes à variables réelles, sans ou avec contraintes. Après des rappels sur les conditions d'optimalité et leur interprétation géométrique, les thèmes abordés sont : • les algorithmes sans gradient qui peuvent s'appliquer à tout type de fonction ; • les algorithmes sans contraintes basés sur des méthodes de descente de type Newton ; • les algorithmes avec contraintes : méthodes de pénalisation, primales, duales et primales-duales ; • la programmation linéaire avec la méthode du simplexe et les méthodes de point intérieur. L'accent est mis sur la compréhension des principes plutôt que sur la rigueur mathématique. Chaque notion ou algorithme est accompagné d'un exemple détaillé aidant à s'approprier les idées principales. Cet ouvrage issu de 30 années d'expérience s'adresse aux étudiants, chercheurs et ingénieurs désireux d'acquérir une culture générale dans le domaine de l'optimisation. Ce livre fait partie de la s

Les idées du groupe de renormalisation développées pour la physique statistique dans les années 1970, en grande partie par Kenneth Wilson (prix Nobel 1982), ont entièrement renouvelé ce que l'on appelait la théorie relativiste des champs quantiques, née dans les années 1930 et développée sous la forme de l'électrodynamique quantique dans les années 1950.Un résultat de ce renouvellement est la théorie statistique des champs, une boîte à outils de tout physicien théoricien, de la physique des hautes énergies à la physique statistique.Ce livre, qui repose sur un enseignement de plusieurs années, notamment dans le parcours « Physique théorique » du Master 2 «Concepts fondamentaux de la physique », à l'École normale supérieure, est une introduction pédagogique à cet ensemble incontournable de notions. Il est destiné aux étudiants et aux chercheurs.La théorie statistique des champs repose sur l'analogie entre les fluctuations quantiques d'un système quantique et les fluctuations thermiques d'un système classique relié. Le premier tome était consacré à l'aspect « quantique » de la théorie des champs.Ce deuxième tome est consacré au point de vue et aux applications « physique statistique » de la théorie quantique des champs. Après une introduction aux phénomènes critiques, le groupe de renormalisation de Wilson dans l'espace réel est présenté en détail, et ses relations avec le groupe de renormalisation perturbatif sont discutées de façon approfondie. Les applications du groupe de renormalisation au calcul des exposants critiques sont présentées pour un certain nombre de cas. Le livre aborde les modèles de spins et les modèles sigma non linéaires, le rôle des excitations topologiques(vortex), le modèle XY et la transition de Kosterlitz-Thouless. Il introduit également les modèles simples de polymères, les chaînes de spins quantiques, les phénomènes de mouillage, les membranes flexibles. Un chapitre introduit aux effets de taille finie dans les systèmes critiques. Enfin un dernier chapitre constitue une introduction à l'invariance d'échelle et à l'invariance conforme, en particulier en deux dimensions.

Comment fut inventé l'ordinateur?Comment notre monde s'est-il numérisé?Qui sont les héros de cette aventure?Comment s'inscrit-elle dans l'évolution de l'humanité?Connaître l'histoire de l'informatique relève désormais de la culture générale.De la machine d'Anticythère au cyber espionnage et aux Big Data, des cartes perforées à l'Internet, des tabulatrices aux tablettes, ce livre vous propose un voyage dans le temps, une archéologie de notre environnement numérique.Laissez-vous emporter dans cette lecture fabuleuse, où chacun retrouvera ou découvrira ces merveilleuses créations de l'esprit humain.

La prise de conscience mondiale du changement climatique progresse, et des militants comme Greta Thunberg ou des groupes comme Extinction Rebellion bénéficient d'un soutien de plus en plus large. De nombreux pays ont déclaré que nous sommes désormais en situation d'urgence climatique. Cette menace nous oblige à examiner l'ensemble des fondements de la société moderne et à réfléchir à l'avenir que nous voulons créer. S'appuyant sur les toutes dernières données scientifiques du rapport du GIEC 2021, ce livre analyse les preuves que le changement climatique est déjà en cours et présente les conséquences catastrophiques qu'il pourrait avoir à long terme. Mark Maslin se penche également sur la géopolitique du changement climatique et sur les solutions que nous pouvons employer pour éviter ses pires effets. Tout au long de son exposé, il démontre comment nous devons développer de nouveaux modes de pensée pour le XXIe siècle au niveau des individus, des entreprises et des gouvernements afin de relever collectivement le défi du changement climatique.

À l'heure où nous écrivons ces mots, une véritable course contre la montre est en train de se jouer tout autour du globe, dont les principaux protagonistes sont, d'un côté, le Sars-CoV-2 et, de l'autre, les chercheurs – et tout spécialement ceux spécialistes des vaccins à ARN messager. L'histoire de ces vaccins inédits est avant tout européenne, grâce aux travaux décisifs de chercheurs allemands et français, commencés dès 1993 et poursuivis jusqu'à nos jours. Contre la pensée unique ambiante, ces chercheurs ont en effet imposé un nouveau concept thérapeutique, en définissant les clés biotechnologiques qui allaient ouvrir la voie à la préparation de l'ARN messager thérapeutique dans la lutte contre les cancers et les infections virales. Toutefois, revues scientifiques et leaders d'opinion américains taisent cette vérité. En s'appuyant sur le succès incontestable des vaccins anti-Covid mis sur le marché par Pfizer et Moderna, ils donnent une vision clairement déformée de l'histoire de ces nouveaux vaccins. Face à cette manipulation – voire cette usurpation – il est grand temps que les Européens rétablissent la vérité, en rappelant le rôle essentiel qui a été le leur dans la mise au point des vaccins à ARN messager.Cet ouvrage s'adresse aux scientifiques comme au grand public.

Dans le cadre de ses activités scientifiques, l'Académie Européenne Interdisciplinaire des Sciences a réuni durant la période2016‐2018, par l'intermédiaire de séminaires, conférences et colloque, divers spécialistes travaillant dans les domaines desneurosciences, de la psychologie cognitive, de l'intelligence artificielle, ou encore réfléchissant aux impacts sociétaux desavancées obtenues.Cet ouvrage est le fruit de toutes ces contributions et a pour ambition de présenter un certain nombre de résultats, deperspectives actuellement discernables, de points de vue concernant l'état des connaissances dans ces domaines avec un lien,parfois direct, parfois implicite, avec la question de la conscience.Une introduction générale, rédigée par le comité de lecture de l'AEIS, rappelle le contexte de l'émergence de ces résultats,perspectives et points de vue, dont le lecteur prendra connaissance dans le corps de l'ouvrage, qui comporte quatre parties :1. Travaux en neurosciences et psychologie expérimentale.2. Sciences cognitives et intelligence artificielle.3. Réflexions sur l'intelligence, la conscience et l'impact de l'IA sur les activités humaines.4. Synthèse des discussions de la table ronde tenue à l'issue du colloque de mars 2018.Un court épilogue rédigé par le comité de lecture met en avant des réflexions et questions qu'ont soulevé la lecture des différentschapitres de l'ouvrage et la prise de connaissance d'articles scientifiques foisonnants sur les travaux actuels pluridisciplinairesautour des interrogations liées à la conscience au sens large.

Ce livre s'adresse à ceux qui veulent mieux comprendre le fonctionnement de l'odorat, un sens discret révélé récemment en pleine lumière par la Covid-19 : on peut le perdre, le récupérer vite, ou pas. Il a pour ambition de faire découvrir au grand public et aux curieux ce sens remarquable par ses relations avec notre cerveau émotionnel mais aussi par le fait qu'il est capable de régénération et de plasticité. Une véritable aubaine pour l'éduquer ou le rééduquer, même à l'âge adulte. Des fiches conseil sont incluses dans ce but. Il s'adresse à tous les enfants et parents qui aiment scruter et partager leurs expériences olfactives ; aux passionnés pour qui les odeurs participent à leur joie de vivre ; aux enseignants qui souhaitent une meilleure transmission des savoirs concernant ce sens négligé par nos cultures occidentales ; aux professionnels qui utilisent quotidiennement leur odorat pour créer de nouveaux produits parfumés ; à ceux qui n'ont jamais eu d'odorat et qui veulent comprendre comment les odeurs impactent nos émotions, notre mémoire et notre vie sociale ; à ceux qui l'ont perdu, et qui soucieux de retrouver le plaisir de manger et de se parfumer sont motivés pour rééduquer leur nez.

Cet ouvrage, dans la vision pluridisciplinaire de l'Académie, montre les progrès scientifiques réalisés depuis les premiers travaux d'Albert Einstein et de ses contemporains du début du XXe siècle sur les deux grands piliers de la Physique moderne que sont la Relativité générale et la Mécanique quantique. Il a la prétention de rassembler les résultats et les observations scientifiques les plus significatifs de la fin du XXe siècle et de ce début de troisième millénaire. Malgré les difficultés actuelles des tentatives de leur conciliation en vue de bâtir une théorie unifiée, ces deux théories montrent leur grande pertinence dans leurs domaines respectifs de validité. Elles nous offrent une vision du monde et de l'Univers d'une richesse insoupçonnée. Ce livre comporte quatre parties. 1) Relativité, ondes de l'univers. 2) Dualité ondes/corpuscules de la physique quantique. 3) Ondes, matière et quantification. 4) Une nouvelle révolution scientifique à l'horizon? La même exigence traverse en filigrane tous les travaux ou réflexions présentés : l'exigence d'accroître et d'affiner constamment les techniques d'observations et d'expérimentations, et de construire parallèlement les outils mathématiques nécessaires à l'analyse de leurs résultats ; l'exigence de tester les implications des théories jusqu'aux dernières limites permises par ces possibilités observationnelles et expérimentales ; pour résumer l'exigence de mettre sans cesse à l'épreuve les théories dans leur conformité aux observations et expériences, et, à travers leur interprétation, dans le rapport que nous leur attribuons à la « réalité » de notre Univers.

Cette nouvelle version de l'Introduction aux éphémérides astronomiques est un guide théorique et pratique qui présente les calculs nécessaires à la compréhension des phénomènes célestes. Rédigée par des spécialistes de l'Observatoire de Paris, de l'Observatoire de la Côte d'Azur et du Bureau des longitudes, elle vise un public d'amateurs et de curieux, mais aussi les experts et professionnels à la recherche de formulaires précis, de constantes numériques les plus à jour et de l'ensemble des conventions indispensables pour le traitement des données astronomiques. Le lecteur y trouvera traités en détail :– les systèmes d'unités et les valeurs de référence relatifs aux corps du Système solaire ;– les échelles de temps les plus communes utilisées dans les éphémérides et les mesures astronomiques ;– les systèmes de référence nécessaires au repérage des corps célestes à toutes les échelles de distance ;– le mouvement des planètes et les théories du mouvement des corps du Système solaire ;– les propriétés des petits corps, comme les astéroïdes et les comètes ;– le mouvement de satellites artificiels et leur visibilité depuis le sol ;– les formulaires de correction des observations ;– les éclipses de Lune et de Soleil, les passages de Mercure et de Vénus devant le Soleil ;– les phénomènes astronomiques du quotidien, ainsi que les saisons et le calendrier. Cet ouvrage présente avec rigueur l'état actuel des connaissances sur les sujets traités, avec l'ambition constante d'être un guide pratique sans pour autant négliger le cadre théorique lorsqu'il est nécessaire à la compréhension, ainsi qu'un grand nombre d'introductions historiques dans chaque chapitre. Constitué de plus de deux cents figures et autant de tables, il est accompagné d'un glossaire astronomique et d'une bibliographie détaillée. Si certains chapitres sont clairement destinés aux chercheurs et astronomes, d'autres ont été rédigés à l'intention d'un public moins averti, mais tout autant intéressé par l'astronomie fondamentale et la mécanique céleste, ou simplement à la recherche de données de référence dans ces domaines.

Stephen Porges est le spécialiste mondial du lien unissant le système nerveux autonome au comportement social. Auteur d'une Théorie Polyvagale révolutionnaire, adoptée par les cliniciens du monde entier, il nous offre de passionnantes perspectives sur la façon dont notre système nerveux autonome gère inconsciemment notre engagement social, la confiance, l'intimité.Cet ouvrage est le fruit de décennies de recherches sur la neurobiologie comportementale des émotions, la régulation de l'affect, et autres processus psychologiques typiques des relations humaines. Finalement, grâce à la neuroception nous comprenons pourquoi une expression faciale, un geste, un certain ton de voix peuvent déclencher une réorganisation mentale radicale. Nous découvrons l'émergence d'un Vague social après celle d'un Vague reptilien, les multiples fonctions du système polyvagal ; nous comprenons encore le rôle complexe d'un système nerveux, dénominateur commun de toute expérience humaine. Basée sur la neurobiologie interpersonnelle, la théorie polyvagale fournit des applications innovantes dans le traitement de l'anxiété, de la dépression, des traumatismes, du trouble de la personnalité limite et des troubles du spectre autistique.

L'après Première guerre mondiale a favorisé le déclenchement de la professionnalisation de la chimie en France, tandis que l'industrie chimique se recomposait dans un cadre économique profondément modifié par le conflit. L'ouvrage présente en premier lieu des organisations nationales et internationales de la chimie. En particulier, des réseaux très actifs de chimie industrielle ont contribué à renforcer les échanges entre spécialistes et à améliorer l'image du secteur. Parallèlement, les modifications profondes des activités industrielles survenues avec l'effort de guerre ont généré la production massive de différents produits chimiques et le développement de nouvelles entreprises. Dans ce contexte, sont abordées les évolutions observées dans différentes zones économiques du pays et dans plusieurs domaines de production. Ainsi les restructurations des industries chimiques et des formations professionnelles dans le Sud-Est de la France sont examinées dans le cadre de la région lyonnaise. Puis vient ensuite la présentation d'initiatives industrielles prises dans l'Ouest (Nantes), le Sud-Ouest (Bordeaux), et le Midi (Toulouse). Enfin, l'étude d'une innovation, qui s'est expatriée aux États-Unis pour se développer avec succès, au moment de la recherche en France sur le « carburant national », est un exemple significatif des hésitations de la chimie dans l'entre-deux-guerres. Développement ou stagnation des activités, tel est l'un des constats faits lors de ce parcours dans une période historique encore peu explorée.

ATTENTION : CE LIVRE EXISTE DÉSORMAIS DANS UNE VERSION AUGMENTÉE PRÉSENTE ICI Ce livre s'adresse à ceux qui veulent mieux comprendre le fonctionnement de l'odorat, un sens discret révélé récemment en pleine lumière par la Covid-19 : on peut le perdre, le récupérer vite, ou pas. Il a pour ambition de faire découvrir au grand public et aux curieux ce sens remarquable par ses relations avec notre cerveau émotionnel mais aussi par le fait qu'il est capable de régénération et de plasticité. Une véritable aubaine pour l'éduquer ou le rééduquer, même à l'âge adulte.Il s'adresse à tous les enfants et parents qui aiment scruter et partager leurs expériences olfactives ; aux passionnés pour qui les odeurs participent à leur joie de vivre ; aux enseignants qui souhaitent une meilleure transmission des savoirs concernant ce sens négligé par nos cultures occidentales ; aux professionnels qui utilisent quotidiennement leur odorat pour créer de nouveaux produits parfumés ; à ceux qui n'ont jamais eu d'odorat et qui veulent comprendre comment les odeurs impactent nos émotions, notre mémoire et notre vie sociale ; à ceux qui l'ont perdu, et qui soucieux de retrouver le plaisir de manger et de se parfumer sont motivés pour rééduquer leur nez.Le lecteur trouvera en libre accès des fiches pratiques'Comment (ré)éduquer votre odorat'sur la page web du livre (Compléments):laboutique.edpsciences.fr

Bertrand Russell disait que la contemplation d'une image faisait surgir en lui des poèmes, des textes et cette réflexion inspira ce colloque.Dans cet esprit, les textes de cet ouvrage ont été organisés selon sept axes : - Les métamorphoses des images au contact des textes- L'image comme trace mnésique- Textes sources d'images : les images commentant les textes- L'image source de texte : séance sur l'ekphrasis- Les images inspiratrices de textes à travers les âges- Images inspiratrices de textes- Les arts de mémoire comme cas spécifique des relations Textes/ImagesCe spectre thématique est mis en valeur par la diversité des intervenants.Par cette richesse, les lecteurs découvriront, dans des spécialités qui leur sont parfois étrangères, un foisonnement d'idées dont les transpositions à leurs propres problématiques permettront d'éclaircir les forces des liens puissants entre textes et images.

Le développement spectaculaire des nanotechnologies lors des vingt dernières années a introduit dans la vie courante toutes sortes de nano-objets ou de nanoparticules, utilisés aussi bien dans la cosmétique, les lubrifiants que dans les composants des objets de la plus haute technologie, la médecine, le textile, l'alimentation, etc. Les propriétés de ces nano-objets sont tout à fait remarquables et expliquent leur utilisation massive.L'objet de ce livre est de décrire les principes de base qui régissent les nanosciences et plus particulièrement la nanophysique. Les auteurs s'attachent à montrer comment la physique et la chimie des atomes influencent les propriétés des nano-objets. Ils expliquent aussi ce que deviennent les caractéristiques de la matière condensée lorsqu'on réduit la dimension des cristaux à quelques dizaines d'atomes. Ce premier tome est consacré aux agrégats ou nanoparticules dans l'état fondamental. Il montre comment l'énergie de liaison et les propriétés de symétrie régissent l'arrangement des atomes suivant leur structure électronique. Il explicite aussi l'influence de la complexité de la liaison métallique sur les propriétés des nanoparticules de métaux de transition. Des applications sont données pour la transition isolant-métal, le magnétisme et la catalyse. Un deuxième tome décrira les états excités des agrégats et notamment leurs propriétés optiques. Les deux auteurs viennent d'horizons différents, la physique atomique et moléculaire pour Michel Broyer et la matière condensée pour Patrice Mélinon. Ils ont été tous les deux pionniers de la physique des agrégats dès les années 80 et travaillent actuellement à l'Institut lumière matière de l'université Lyon 1.

Depuis la fin du XXe siècle, la théorie quantique connaît un renouveau qui se traduit par l'émergence de technologies utilisant toute la puissance des interférences quantiques pour mesurer, simuler, communiquer et calculer. Parallèlement, cette « seconde révolution quantique » remet en question notre compréhension de la théorie quantique et nous pousse à dépasser la vision purement utilitariste de l'interprétation de Copenhague. Le livre utilise cette exploration pour éclairer le sens de la théorie quantique en insistant sur l'absence d'état objectif défini sans référence à un observateur. Il s'agit du premier (et seul) ouvrage qui présente une synthèse de l'ensemble de ces sujets. Cet ouvrage a donc un double objectif : d'une part, il donne une introduction globale au domaine des technologies quantiques en présentant les relations entre théorie quantique, théorie de l'information et informatique ; d'autre part, il vise à éclairer le sens de la théorie quantique en se focalisant sur la notion d'état quantique. L'ensemble de ces sujets est présenté en une synthèse originale.Ce premier volume offre au lecteur, qu'il soit physicien, ingénieur, mathématicien ou informaticien, la possibilité de se familiariser avec les technologies quantiques. Une discussion des systèmes d'électrodynamique en cavité : atomes en cavité et aussi circuits supraconducteurs, illustre concrètement nombre d'idées et méthodes.Un second volume à venir approfondira le statut de la localité et des probabilités. Il montrera l'émergence d'un monde classique au sein de la théorie quantique, pour finalement éclaircir les défis posés par l'interprétation de celle-ci.

Les enjeux cruciaux du rôle de l'océan dans le changement climatique ont été soulignés depuis longtemps déjà lors des conférences des Nations Unies. L'auteur, chercheur universitaire, propose dans ce cadre une réflexion nouvelle sur les plus récentes connaissances dans les domaines des Sciences de l'Océan et du Climat.Cette introduction synthétique à la Dynamique des Océans et du Climat se décline en deux tomes. Les marées océaniques, la circulation générale des océans, le Gulf Stream, la circulation thermohaline, les océans polaires, les tourbillons océaniques et les jets équatoriaux forment le matériau de base du tome 1 « Océans ». Le tome 2 « Climat » replace l'océan dans ses interactions avec l'atmosphère (et les glaces). La dynamique de l'atmosphère, la variabilité naturelle du climat, les climats du passé, le cycle du carbone, le lien entre le réchauffement climatique et la croissance actuelle des gaz à effets de serre sont abordés avec le même souci de simplicité et d'unité.Cet ouvrage s'adresse aux étudiants en Sciences de la Terre et de l'Univers, en Océanographie, en Météorologie, en Physique et en Mathématiques, les outils nécessaires selon les parcours étant rappelés dans des annexes. Les passionnés par la mer, le climat et ceux qui veulent participer aux enjeux d'adaptation des sociétés humaines au changement climatique sans se laisser enfermer par des raisonnements simplistes y trouveront les notions et références scientifiques indispensables.

Grâce à l'amélioration de leurs performances et la diminution de leur coût de fabrication, les accumulateurs au lithium initialement commercialisés en 1991 par SONY pour alimenter les équipements portables, jouent désormais un rôle-clef dans le développement massif attendu de la mobilité électrique.Connectées au réseau électrique via les véhicules électrifiés dans lesquels elles seront embarquées, les batteries au lithium seront de surcroît utilisées comme moyen massif de stockage tampon des énergies renouvelables, ainsi que comme outils de soutien au réseau (effacement des heures de pointe, régulation de fréquence…), permettant, au-delà de leur fonction première (assurer la mobilité du véhicule), de démultiplier leur utilité.Ces évolutions vont profondément transformer nos sociétés, et permettre non seulement de réduire très significativement les émissions de CO2 et la consommation d'énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon), mais également, si elles sont conduites et coordonnées efficacement, de contribuer à la croissance économique.Le développement de la mobilité électrique offre ainsi une opportunité unique de faire coïncider des exigences légitimes de protection de l'environnement avec des objectifs de développement industriel.Cet ouvrage a pour objectif d'offrir au lecteur une vue d'ensemble des technologies d'accumulateurs au lithium, de fournir un état des lieux des initiatives en cours dans le monde, et de dresser quelques perspectives pour l'avenir.Chercheurs au CEA et au CNRS, les auteurs de cet ouvrage disposent, tous, d'une expertise fondée sur plusieurs années d'expérience dans le développement des filières d'accumulateurs au lithium et des filières post lithium-Ion, sur l'ensemble des éléments de la chaîne de la valeur, depuis le design et la synthèse des matériaux d'électrodes, jusqu'à l'intégration dans le véhicule.

Les circuits de refroidissement sont des éléments essentiels dans la maîtrise des procédés et leur intégrité passe en particulier par la lutte contre la corrosion. Ainsi ce guide a pour objectif de présenter les principaux modes de traitement des circuits de refroidissement contre la corrosion. Il aborde également les moyens de lutte contre les autres problématiques majeures de ces circuits : entartrage, encrassement, proliférations biologiques.Le guide reprend les principales caractéristiques des circuits, la législation applicable, détaille les grandes familles d'inhibiteurs et les critères de choix, ainsi que les contrôles à mettre en oeuvre pour s'assurer de la bonne application des traitements.L'ambition de ce guide est donc de donner aux concepteurs et aux exploitants des circuits de refroidissement les moyens de comprendre les stratégies de traitement mises en oeuvre, de définir les méthodes de contrôle applicables à leur installation et leur permettre de dialoguer efficacement avec les fournisseurs d'équipement et les traiteurs d'eau.Ce guide est un ouvrage collectif préparé par les membres de la Commission « Inhibiteurs et Traitement des Eaux » du CEFRACOR.

Alexandrie était la deuxième ville de l'Empire romain et un centre culturel et technique unique jusqu'aux premiers siècles de notre ère.Les ruines de la ville, en partie sous-marines, sont très difficiles d'exploitation et sont loin d'avoir livré leurs informations. Les techniques modernes de l'archéologie (instrumentation, méthodes numériques, pluridisciplinarité) apportent depuis quelques décennies des informations qui ne cessent d'étonner.L'utilisation des papyrus, l'amélioration des encres, le développement des pigments, l'art de la céramique, l'amélioration et la diversification du verre comme matériau… On est stupéfait de voir la parfaite maîtrise des artisans d'Alexandrie.La chimie et la physico-chimie permettent de dévoiler la composition fine des matériaux mis en œuvre, de comprendre les procédés de fabrication, les origines des composants et leur évolution avec les époques. C'est alors toute l'activité de cet impressionnant fleuron de l'Antiquité qui apparaît : l'exploration des pays voisins, les voyages, le commerce, l'importation des techniques et la puissance de leurs inventions.Les meilleurs spécialistes, en particulier provenant du Centre d'Études Alexandrines, présentent de façon scientifique et très claire les points forts d'Alexandrie et les enseignements tirés par l'archéologie de ces travaux effectués dans des conditions si particulières ; ils ont ainsi conduit à l'introduction de nouvelles techniques de conservation, par exemple pour l'archéologie sous-marine.

Dans ce livre, les auteurs, deux enseignants spécialistes du « génie électrique », donnent envie de comprendre le mystère de la « fée électricité » à laquelle Raoul Dufy rend hommage dans une oeuvre majestueuse abritée par le musée d'art moderne de la ville de Paris. Pieter Schavemaker et Lou van der Sluis ont eu à coeur de rendre cette science accessible et attrayante pour le lecteur en appréhendant les éléments théoriques au travers d'exemples pratiques et concrets.Ainsi, lecteurs, vous pourrez contribuer à votre tour au « développement soutenable » de la société à l'aide de projets innovants dans le domaine de la production, du transport et de la transformation de l'énergie électrique. Ce livre est accessible à toutes les personnes ayant un niveau d'étude post baccalauréat. Bien adapté aux les étudiants de licence, de section de techniciens supérieurs, d'IUT, de master 1 et 2 et d'école d'ingénieurs, ainsi qu'aux personnes souhaitant compléter leur formation initiale. « Le réseau électrique dans son intégralité » aborde les thématiques suivantes : – les connaissances de base pour maîtriser les concepts du transport de l'électricité,– les types de centrales électriques, de la centrale « nucléaire » aux centrales solaires, ainsi que la machine synchrone à rotor bobiné,– le réseau électrique et ses constituants comme par exemple les lignes « aériennes », les disjoncteurs, et le transformateur,– les charges comme par exemple les systèmes de traction électrique ferroviaires ou la machine asynchrone,– les modes de régulation,– les « transits » de puissances dans les réseaux électriques à l'aide d'outils mathématiques adéquats,– les mécanismes d'ajustement utilisés dans la gestion des réseaux électriques,– les évolutions futures comme le stockage de l'énergie.Pour compléter cet ouvrage, des annexes présentent plus en détails les modélisations du transformateur de puissance, des machines synchrone et asynchrone et des lignes, ainsi qu'un bel exemple d'utilisation pratique des équations de Maxwell.

Les idées du groupe de renormalisation développées pour la physique statistique dans les années 1970, en grande partie grâce au prix Nobel de physique Kenneth Wilson, ont entièrement renouvelé ce que l'on appelait la théorie relativiste des champs quantiques, née dans les années 1930 et développée sous la forme de l'électrodynamique quantique dans les années 1950. Un résultat de ce renouvellement est la théorie statistique des champs, une boîte à outils de tout physicien théoricien, de la physique des hautes énergies à la physique statistique.Ce livre, qui repose sur un enseignement de plusieurs années, notamment dans le parcours « Physique théorique » du Master 2 « Concepts fondamentaux de la physique », à l'École normale supérieure, est une introduction pédagogique à cet ensemble incontournable de notions. Il est destiné aux étudiants et aux chercheurs. La théorie statistique des champs repose sur la profonde analogie entre les fluctuations quantiques d'un système quantique en dimension d'espace D et les fluctuations thermiques d'un système classique en équilibre à une température absolue T dans un espace de dimension (D + 1), la constante de Planck h jouant le rôle de la température T. Ce premier tome développe l'aspect « quantique » de la théorie. La première partie du livre est consacrée à l'intégrale de chemin, qui permet de mettre en évidence d'une façon particulièrement claire cette correspondance entre les deux types de fluctuations, sans négliger des aspects avancés (bosons et fermions, états cohérents, spin). Dans une deuxième partie, l'auteur utilise l'exemple typique de la théorie en φ4 pour un exposé détaillé de l'intégrale fonctionnelle, du développement perturbatif, des graphes de Feynman, de la renormalisation perturbative et du groupe de renormalisation en théorie des champs. Le deuxième tome sera consacré aux applications du groupe de renormalisation à la physique statistique, en particulier le calcul des exposants critiques. Seront aussi abordés des sujets reliés : modèle XY, polymères, chaînes de spin, mouillage et membranes, ainsi qu'une introduction à l'invariance conforme et à l'invariance d'échelle en taille finie.

« La technologie des réacteurs à eau pressurisée » est un ouvrage conçu pour les professionnels du domaine nucléaire, mais qui peut aussi être abordé par des ingénieurs néophytes désirant s'initier. Il propose un panorama très complet de cette filière de réacteurs depuis son origine aux USA à partir des réalisations de moteurs atomiques pour la propulsion navale jusqu'à ses derniers développements dans le domaine de la production civile d'énergie, particulièrement en France avec les 58 réacteurs d'EDF.Les principaux composants d'une tranche nucléaire sont présentés, à savoir les bâtiments de l'ilot nucléaire, le circuit primaire principal, le pressuriseur, les pompes primaires, la cuve et ses internes, le coeur du réacteur et ses barres de contrôle, l'instrumentation, les générateurs de vapeur, le circuit secondaire de vapeur, la turbine et le condenseur, l'alternateur, les transformateurs et l'alimentation électrique, et les aéroréfrigérants. Un chapitre spécifique détaille les circuits les plus importants de la tranche : RCV, RRA, RRI, ARE, ASG, EAS, CVX, CEX, CRF, GCT… L'ouvrage comporte une très riche iconographie en couleurs, ainsi qu'un index et une bibliographie très détaillée qui permettent au lecteur d'approfondir sa compréhension de ce domaine très complexe.L'auteur, Serge Marguet, est un spécialiste reconnu des réacteurs nucléaires. Il a déjà publié de nombreux livres sur la question (prix SFEN 2018 pour son ouvrage sur La physique des réacteurs nucléaires). Il enseigne la physique des réacteurs à l'INSA-Centre-Val de Loire à Bourges ainsi qu'à l'Institut de transfert de technologie d'EDF/R&D et l'Institut national des sciences et techniques nucléaires (INSTN). Il est également expert industriel de l'Institut international de l'énergie nucléaire (I2EN), organisme chargé de promouvoir le nucléaire français à l'international par la formation. Il travaille depuis plus de 30 ans à la R&D d'EDF au développement des grands codes de calcul de physique des réacteurs, et a contribué à l'élaboration des simulateurs et des outils d'aide au pilotage du dernier réacteur mis en service en France : l'EPR.

Comment fut inventé l'ordinateur?Comment notre monde s'est-il numérisé?Qui sont les héros de cette aventure?Comment s'inscrit-elle dans l'évolution de l'humanité?Connaître l'histoire de l'informatique relève désormais de la culture générale.De la machine d'Anticythère au cyberespionnage et aux Big Data, des cartes perforées à l'Internet, des tabulatrices aux tablettes, ce livre vous propose un voyage dans le temps, une archéologie de notre environnement numérique.Laissez-vous emporter dans cette lecture fabuleuse, où chacun retrouvera ou découvrira ces merveilleuses créations de l'esprit humain.

On rencontre les nanotechnologies partout : dans nos smartphones, les nouveaux médicaments, l'alimentation ou les cosmétiques, dans les nouveaux matériaux pour le bâtiment, l'automobile ou l'énergie… Ils intriguent, ils inquiètent, ils enthousiasment, mais que sont-ils?Cet ouvrage reprend les exposés d'experts de l'industrie et des laboratoires qui font comprendre les propriétés étonnantes et prometteuses des nanomatériaux. Le thème coordinateur de ces exposés est l'utilisation de la chimie dans tous ses aspects – organique ou supramoléculaire pour la nanomédecine, inorganique ou polymère pour la nanoélectronique –, sa puissance d'innovation et son rôle clé pour mettre à notre disposition cette spectaculaire richesse de propriétés.Les questions sur la sécurité des nanomatériaux ne sont pas absentes : on voit le soin qui est déployé dans les laboratoires pour qu'ils soient caractérisés et pour mesurer les risques potentiels évalués. L'ambigüité première (les nanomatériaux sont-ils utiles? Ou dangereux?) nous confronte à nous-mêmes : sommes-nous pour le progrès? Ou sommes-nous en face d'innovations au simple but de développer la consommation? De quoi apprendre le nouveau monde technologique et réfléchir!

L'histoire de nos civilisations est marquée par l'externalisation progressive de l'information, de l'invention du langage à celle de l'imprimerie. La révolution algorithmique est sans doute la plus spectaculaire de ces externalisations, car elle est incarnée par le traitement automatisé de l'information. Désormais, Homo Sapiens s'appuie davantage sur son téléphone que sur son cerveau pour mémoriser la connaissance, s'orienter en ville ou planifier ses vacances. Cette révolution présente des opportunités fantastiques dans les sciences, la santé et la protection de l'environnement. Cependant, le déploiement du traitement automatisé de l'information est allé si vite que ses effets secondaires n'ont pas eu le temps d'être anticipés adéquatement. Par exemple, les algorithmes de recommandations influencent quotidiennement les croyances de milliards d'individus, avec un degré de personnalisation stupéfiant. Pour le meilleur, mais aussi pour le pire. Discours de haine, biais sexistes, addiction, conspirationnisme, manipulations politiques, propagande antivaccin, ou encore catalyse de génocides. Boostée par des techniques de machine learning mal maîtrisées, l'information automatiquement (mal) traitée tue. Ce livre analyse, dans un langage accessible, les effets secondaires présents et les risques futurs du déploiement massif des algorithmes. Il fournit au lecteur une compréhension conceptuelle des algorithmes clés en jeu, de leurs limites et de leurs vulnérabilités. Ce livre esquisse aussi le chantier initié par une communauté croissante de chercheurs dans le but de rendre le traitement automatisé de l'information robustement bénéfique pour l'humanité. Il souligne les enjeux de ce fabuleux chantier, les principaux défis qu'il pose et comment chacun, expert ou non, peut apporter sa pierre à l'édifice.

Les conférences de physique sont nombreuses aujourd'hui. Avant la deuxième guerre mondiale le débat international se limitait pour l'essentiel aux discussions qui avaient lieu aux Conseils Solvay.Ce livre retrace l'histoire du Conseil de 1911 - un « sommet » hautement improbable - et celle de la création d'un Institut international de physique (l'IIPS) chargé d'organiser de nouveaux Conseils et de subsidier des projets de recherche sélectionnés par des scientifiques de premier plan (tels que Marie Curie, Lorentz, Nernst et Rutherford).L'incroyable passion de Solvay pour la science (amplifiée par une foi inébranlable en ses propres conceptions) et le concours inespéré qu'il obtint de Lorentz furent à la base du succès de l'aventure. C'est grâce aux efforts de Lorentz et à la décision de Solvay de ne pas exclure formellement les physiciens allemands et autrichiens que l'IIPS eut la chance inouïe de survivre à la Grande Guerre. Le Conseil de 1927 rouvrit ses portes aux experts issus des Empires centraux et marqua de manière éclatante la naissance de la Mécanique des quanta. Lorentz étant décédé en 1928, la direction de l'IIPS fut confiée à P. Langevin, un vétéran du Conseil de 1911.

La mécanique quantique a la réputation d'une théorie difficile d'accès et qui plus est « étrange » : « Personne ne comprend la mécanique quantique » écrivait en 1965 le prix Nobel de physique Richard Feynman.Les travaux de John Bell, les expériences menées à la fin du siècle dernier et au début de ce siècle, ainsi que les développements de l'information et de l'ordinateur quantiques, ont permis de mieux cerner le caractère étrange du monde quantique. Nous avons compris que la mécanique quantique pourrait être davantage une théorie de l'information qu'une théorie traitant d'ondes et de particules microscopiques.En évitant de tomber dans le piège d'analogies souvent trompeuses, Philip Ball expose les principes de base de la théorie quantique et en décrit les principales interprétations : Copenhague, multimondes, etc. Il montre ce que la théorie quantique nous révèle du fonctionnement intime de la nature. Nous sommes induits en erreur par notre expérience quotidienne et l'étrangeté réside dans notre compréhension, pas dans la nature elle-même.Ce livre, accessible à un large public, séduira le lecteur désireux de comprendre en profondeur la science contemporaine et d'accéder à ses développements les plus récents. « Intense, profond et extrêmement bien documenté, ce livre est celui que l'on doit lire si l'on veut acquérir une vision contemporaine et globale du monde quantique tel que nous le connaissons aujourd'hui », écrit la revue de la Société de physique britannique Physics World, qui lui a décerné son prix du livre de vulgarisation scientifique parmi une quarantaine de titres parus au cours de l'année 2018.

Météorologie de l'Afrique de l'Ouest tropicale : Le manuel du prévisionniste présente les bases scientifiques et la prévision du temps pour une région importante des tropiques. En faisant la relation entre les théories les plus récentes et la pratique de la prévision, ce livre constitue une documentation unique pour la formation des prévisionnistes opérationnels du temps et des étudiants en météorologie tropicale.L'Afrique de l'Ouest étant constituée de plusieurs zones climatiques archétypales, les connaissances scientifiques exposées dans cet ouvrage peuvent être appliquées à d'autres régions tropicales. L'Afrique de l'Ouest présente également certains des systèmes météorologiques les plus spectaculaires au monde, ce qui en fait une région suscitant la curiosité et l'intérêt des étudiants.Le temps et le climat de l'Afrique de l'Ouest affectent quotidiennement les moyens de subsistance et les conditions de vie des populations et peuvent ainsi contribuer à augmenter les difficultés, la pauvreté et la mortalité. Par conséquent, notre capacité à comprendre et à prévoir le temps représente un bénéfice potentiel significatif pour la société et les économies.Ce livre comprend une présentation complète et accessible des bases scientifiques du domaine ainsi que la documentation des méthodes de prévision météorologique. De nombreux exemples tirés des observations des systèmes météorologiques de l'Afrique de l'Ouest sont inclus, faisant référence à des études de cas détaillées disponibles sur un site web bilingue (anglais et français). LES AUTEURSCet ouvrage est le résultat d'une large collaboration internationale entre le programme international d'analyse multidisciplinaire de la mousson africaine (AMMA), le Centre Africain pour les Applications de la Météorologie au Développement (ACMAD) et le Programme de recherche sur la météorologie mondiale (WWRP) de l'Organisation météorologique mondiale (OMM). Un comité directeur a sélectionné des auteurs de chapitres au sein de la communauté internationale, y compris des chercheurs, des modélisateurs et des météorologistes d'Afrique, d'Europe et d'Amérique du Nord.Les éditeurs ont collaboré à la recherche sur la météorologie ouest-africaine pendant plus de 15 ans. Douglas Parker est professeur de météorologie à l'Université de Leeds, Mariane Diop-Kane dirige le département de recherche et développement du service météorologique du Sénégal (ANACIM) et Jean Philippe Lafore dirige une équipe de recherche sur la météorologie tropicale de l'Unité Mixte de Recherche CNRM (Météo-France et CNRS) à Toulouse.

La mécanique quantique est à la base de notre compréhension actuelle des lois de la Nature, qu'elles s'appliquent à l'Univers entier, aux objets à notre échelle ou microscopiques. Toujours vérifiée par l'expérience, elle a permis de nombreuses découvertes et la mise au point de dispositifs variés tels que les lasers, les transistors, les capteurs pour la photographie ou la vidéo, etc.Alors, pourquoi se poser la question « comprenons-nous vraiment la mécanique quantique? ». C'est qu'une bonne utilisation de la théorie ne signifie pas toujours une véritable compréhension. Le physicien qui prend du recul s'aperçoit que le puissant outil intellectuel créé par les scientifiques semble parfois leur échapper, prenant une vie propre et mettant en lumière maints aspects inattendus que ses inventeurs n'avaient pas soupçonnés.L'objet de ce livre est donc de discuter les fondements de la mécanique quantique. On y trouvera un exposé historique sur la naissance des concepts quantiques, leur développement, l'impact des idées de Bell et de son théorème et leur application récente à de nombreux domaines. Un panorama général des différentes interprétations est présenté en dernière partie. L'ouvrage est accessible à toute personne ayant une formation scientifique générale. Si des équations mathématiques apparaissent parfois, les idées importantes sont contenues dans les commentaires et les figures, l'accent étant mis sur les idées et les concepts généraux. Pour ceux qui ne sont pas très familiers de la mécanique quantique, un dernier chapitre contient un résumé des outils généraux de cette théorie et de leur utilisation. Le spécialiste pourra se reporter à une bibliographie très fournie. Depuis la première parution de l'ouvrage en 2011, la présente édition a été révisée et complétée pour tenir compte de nombreux résultats récents.

La supraconductivité est devenue incontournable, par exemple avec l'IRM qui équipe nos hôpitaux. Elle permet de spectaculaires réalisations tels le LHC du CERN qui a mis en évidence le boson de Higgs, le projet de fusion nucléaire ITER, le train à sustentation magnétique, etc. Ces applications dans divers domaines reposent sur l'aptitude des fils supraconducteurs à transporter de très fortes intensités de courant et sur l'énorme champ magnétique que des bobines supraconductrices peuvent créer. Elles sont l'objet du présent ouvrage avec d'abord l'élaboration des fils supraconducteurs, prouesse technologique tant pour les câbles Nb – Ti et Nb3Sn que pour les rubans de cuprates. Ensuite, pour chaque application, sont présentés les phénomènes physiques et le fonctionnement des dispositifs technologiques ; le lecteur peut ainsi acquérir une vision globale des apports scientifiques de ces technologies et de leurs enjeux, scientifiques, médicaux et sociétaux. Trois autres ouvrages de la Collection Grenoble Sciences traitent de la supraconductivité, de ses bases physiques, des matériaux supraconducteurs et des applications de nature électronique.

Ce livre explore et vulgarise une philosophie du savoir appelée bayésianisme. En s'appuyant sur les travaux de nombreux philosophes, mathématiciens, statisticiens, informaticiens, neuroscientifiques et chercheurs en intelligence artificielle, le livre défend la thèse selon laquelle le bayésianisme est la bonne philosophie du savoir — par opposition notamment aux descriptions usuelles de la méthode scientifique. En effet, notamment une fois combinée à l'algorithmique, cette épistémologie normative peut se vanter d'être universelle et complète.De plus, elle est consolidée par un très grand nombre de théorèmes mathématiques et de succès empiriques. S'il contient des passages techniques, la grande majorité de l'ouvrage se veut accessible à un large public. En particulier, aucune connaissance préalable n'est requise.

Les défis que doit désormais relever l'humanité sont pléthoriques et colossaux. Albert Einstein a dit en substance que les problèmes ne peuvent pas être résolus avec le mode de pensée qui les a engendrés. Tout cela laisse entrevoir le formidable changement que nous devons opérer dans le registre intellectuel et même cognitif. Les esprits contemporains sont conditionnés par l'impératif de maîtrise et de contrôle, pour gagner en efficacité, pour obtenir toujours plus en toujours moins de temps. Cela fut possible grâce à la simplification des considérations sur les systèmes impliqués. Le simplisme a décuplé la puissance, mais l'indépendance conceptuelle, qui ne retient que certains fils de l'écheveau du monde actionné, génère un écart qui se creuse, entre les systèmes artefacts et la matrice du réel. La tension induite et croissante menace d'effondrement la civilisation. Il convient donc de reconsidérer résolument la pensée simplificatrice qui génère les problèmes et d'apprendre à penser différemment, en complexité. Le présent ouvrage se propose d'exposer les justifications de la pensée complexe, ses modalités de mise en oeuvre dans la conception et le pilotage des projets, ainsi que ce qu'il est permis d'en attendre dans tous les champs culturels, économique, scientifique, politique, et dans tous les domaines d'activité.L'ambition est véritablement de sensibiliser et d'entraîner la pensée à une autre rationalité, à même de renouveler l'intelligence collective.