Dimension sociétale de la physique
La Société européenne de physique (EPS) vient de publier un ouvrage qui se propose d’identifier les grands défis que la physique devra relever d’ici 2050. Ce livre à visée encyclopédique, rédigé par un grand nombre de contributeurs, s’adresse aussi bien aux décideurs politiques qu’à l’ensemble de la communauté des physiciennes et physiciens, en particulier les jeunes, tout en évitant le jargon technique pour le rendre accessible au plus grand nombre. L’un des objectifs est en effet d’identifier les répercussions sociétales que pourra avoir la recherche en physique. Celles-ci peuvent concerner des changements radicaux pour la population, une augmentation globale du niveau de vie, ou encore une meilleure compréhension du monde qui nous entoure.
Organisation des thématiques
L’ouvrage couvre un ensemble de disciplines très vaste. Il est d’abord découpé en deux grandes parties :
- la physique en tant que projet humain global pour comprendre la nature ;
- les développements de la physique pour se saisir des problèmes majeurs qui affectent la vie des citoyens.
Dans la première partie, on trouve la physique de l’infiniment petit à l’infiniment grand, les ondes et la matière, et la compréhension de la vie (extra-terrestre, artificielle, biologique). La seconde traite de la santé (par exemple avec l’IRM), de l’environnement et du développement durable, de la sécurité, et de la relation entre la science et la société.
Onde et matière
Mon propre domaine de recherche me conduit à détailler le chapitre sur les ondes et la matière. Il porte sur les briques élémentaires, à l’échelle intermédiaire entre l’infiniment petit et l’infiniment grand, que sont les atomes, les électrons et les photons et leurs interactions. Une première section s’intéresse à l’interaction entre la lumière et la matière, une deuxième sur la recherche de nouveaux matériaux (par exemple pour les batteries), une troisième sur les phénomènes quantiques, une quatrième sur la « lumière extrême », et une dernière sur les systèmes avec un grand nombre de degrés de liberté.
Concernant les systèmes composés de particules interagissant de manière quantique, Lucia Reining définit d’abord la notion de comportement émergent, c’est-à-dire l’apparition de nouvelles propriétés du système en interaction, inexistantes dans les éléments qui le constituent quand ils sont séparés. La théorie de la fonctionnelle de la densité est l’une des méthodes théoriques existantes pour étudier ces systèmes en interaction.
Atomes de bon sens 
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