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Particules et noyaux une introduction à la physique des particules et à la physique nucléaire, Pascal Debu

Paris : Presses des Mines, Coll. : « Les Cours », 2021, 288 p.

L’auteur est un ancien élève de l'Ecole polytechnique et chercheur en physique des particules au Commissariat à l’Énergie Atomique. Il a également été le directeur du Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies du CNRS. Il enseigne actuellement à l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées et à Mines ParisTech. L’ouvrage proposé couvre précisément ses enseignements au sein de ces établissements. Il est donc destiné d'abord aux étudiants qui ont reçu une formation initiale en physique quantique ainsi que dans le domaine de la relativité restreinte. A mi-chemin entre un cours spécialisé et un survol descriptif de ces matières, cette introduction est d’une lecture agréable avec ses remarques, ses exercices, ses « A retenir ». et son très utile index. L’auteur précise ainsi sa perspective: « La physique est avant tout une démarche et une méthode. Elle définit un langage pour décrire les phénomènes naturels. Elle propose des modèles ou des théories pour les organiser, comprendre leurs relations et prédire leur occurrence. Elle repose sur l'expérimentation et la mesure, ses acquis sont universellement partagés et sont toujours en évolution. » (p. 12)

14 chapitres constituent la structure globale du volume. Le premier est une introduction qui pose les origines de la physique quantique et propose un certain nombre de définitions. Avec le second, « Espace, temps, matière », l'auteur nous conduit dans la compréhension des principes généraux qui président à la relativité restreinte et à la mécanique quantique. L’échelle des mesures et les unités en physique microscopiques sont également abordées. Le 3ème chapitre est consacré à l'antimatière et le 4ème aux particules élémentaires et aux interactions fondamentales qui les relient. Le chapitre 5 est intitulé « Un soupçon de théorie quantique des champs ». Le chapitre 6 aborde la question de l'interaction électromagnétique. Les photons sont abordés ainsi que le dossier de la masse des particules. Le chapitre 7 est consacré aux diagrammes de Feynman. Le chapitre 8 porte sur l'interaction forte et le chapitre 9 sur l'interaction faible. Le chapitre 10 nous introduit au modèle standard. Le chapitre 11, pédagogiquement, nous ouvre les portes des principales notions de physique nucléaire (propriétés des noyaux, réaction nucléaire, modèle nucléaire, etc.). Le chapitre 12 est consacré à la radioactivité et le chapitre 13 à l'énergie nucléaire (fission et fusion). Enfin, le 14eème chapitre porte sur la nucléosynthèse

Mots-clés : particules, physique des particules, interactions fondamentales, modèle standard, théorie des champs, diagrammes de Feynman, noyaux, physique nucléaire, énergie nucléaire, radioactivité, nucléosynthèse. Noyaux et radioactivité ; une introduction à la physique des particules et à la physique nucléaire/

L’auteur avait publié en 2017, chez le même éditeur : Particules et noyaux une introduction à la physique des particules et à la physique nucléaire.