Atome: Le Clash des Titans (Première partie)

 

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Synopsis: Ce premier épisode vous invite à comprendre comment de grands génies comme Einstein et Eisenberg permirent à la science de faire l'une des plus grandes découvertes du monde. Grâce à leurs travaux, le monde scientifique découvrit que tout était composé d'atomes.

 

Attention, voici un documentaire passionnant mais véritablement complexe et difficile d'accès, j'ai nommé L'Atome, qui se divise ici en trois volets: Le Clash des Titans, La Clé du Cosmos et L'Illusion de la Réalité. Cette première partie concerne donc Le Clash des Titans. En vérité, cette trilogie s'intéresse à l'atome et à son histoire scientifique.
Dès l'Antiquité, certains philosophes affirmaient déjà que des éléments plus petits étaient à l'origine de la matière.

Pourtant, le vrai changement intervient au XIXème siècle avec les machines à vapeur. Ludwig Boltzman affirme alors que les atomes existent, mais l'homme ne possède pas de preuve scientifique.
Pourtant, il ne fait que reprendre le mouvement Brownien. En effet, en 1827, Robert Brown fait une expérience: il observe que les brins de pollens ne cessent d'être en mouvement lorsqu'ils sont disséminés dans l'eau.
C'est le mouvement Brownien.

Albert Einstein reprendra lui aussi cette expérience et dira que ce mouvement est dû aux atomes. En résumé, s'il n'y avait pas d'atomes, le pollen ne serait pas en mouvement dans l'eau.
Au cours des années 1910, deux scientifiques, Rutherford et Bohr découvrent les rayons X et la radioactivité.
A partir de là, les deux chercheurs vont essayer de percer les mystères de l'atome. Pour Rutherford, l'atome peut se comparer à un sytème solaire. A l'intérieur de l'atome, il découvre un monde subatomique.
C'est le noyau de l'atome. Il découvre alors que l'atome est principalement constitué d'espace vide.
Pour Bohr, l'atome pourrait se comparer à un immeuble à plusieurs étages, les électrons effectuant des sauts quantiques dans l'atome. C'est le début de la science moderne. Ensuite, Erwin Shrödinger formule une équation qui serait une représentation de l'atome. Pour lui, l'électron est une onde d'énergie pure en forme de nuage autour de l'atome.
Eisenberg reprend l'idée de Shrödinger. Il entreprend des calculs mathématiques qui permettent de prédire le comportement de l'atome. C'est ce que l'on appelle la mécanique matricielle.
Toutefois, selon Eisenberg, l'atome ne peut être visualisé: il est inconnaissable par nature. C'est le principe d'incertitude d'Eisenberg.

Il s'agit d'une découverte stupéfiante qui oppose la science moderne aux conservateurs. Toutefois, les interprétations de Bohr et d'Eisenberg sont toujours acceptées aujourd'hui. Leurs recherches changeront la vision du monde, et plus largement, de l'univers.

 

Atome: La Clé du Cosmos (2ème partie)

 

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Synopsis: Les plus grands cerveaux du XXIème siècle en concurrence pour répondre aux questions fondamentales et qui changeront le monde par des découvertes comme la radioactivité, la bombe atomique et le Big Bang.

 

 

En étudiant les atomes de la matière, on a pu découvrir les mystères de la vie et du cosmos. Tout ce que nous voyons est donc constitué d'atomes, que ce soit sur Terre ou dans l'univers.
L'origine de la Création tient donc dans le coeur de l'atome. Ce second volet de la trilogie L'atome, intitulé La Clé du Cosmos, poursuit l'historique autour des recherches sur l'atome.

En 1898, Marie Curie découvre le radium qui défie toutes les lois de la science de l'époque. En effet, le radium émet des rayons puissants et contient une réserve inépuisable d'énergie.
Grâce au radium, les hommes vont enfin pouvoir devenir des alchimistes. En 1919, Rutherford est le premier alchimiste. En présence du raidum, l'azote se transforme en oxygène et en hydrogène.
Le radium devient donc une sorte de pierre philosophale.

La même année, Rutherford découvre que la taille de l'atome correspond à un dixième de millionème de millimètre. Il découvre également que le noyau de l'atome est constitué de protons.
Toutefois, il manque encore un élément essentiel que Rutherford ne découvrira que plus tard. Cet élément, c'est le neutron.
L'atome est donc composé de trois éléments principaux: les neutrons, les protons et les électrons. C'est la base de la physique nucléaire.
Malheureusement, la physique nucléaire servira une cause moins honorable, celle de la construction de la première bombe atomique.

Dans les années 40, les recherches sur l'atome se poursuivent. On découvre ainsi que le fer est l'élément le plus stable dans l'univers. C'est aussi l'un des éléments les plus abondants.
A partir de là, certains chercheurs étudient le lien entre le science de l'atome et celle du cosmos. Dans le Soleil, l'hydrogène se transforme en hélium par la fusion nucléaire.
Ce phénomène est-il valable partout dans l'univers ? Comment dans le cosmos, les atomes peuvent-ils fusionner en atomes plus lourds ?

A la fin des années 40, on sait qu'un quart du Soleil est composé d'hélium. Or, le Soleil n'est pas assez chaud pour créer autant d'hélium. Alors, d'où vient tout cet hélium ?
George Gamow étudie la question et pense que ces atomes lourds ont été créées par une explosion cataclysmique.
C'est le Big Bang. Par la suite, d'autres scientifiques sonderont l'espace et confirmeront la théorie de Gamow.

Résumons un peu les choses. Tout d'abord, il y a eu le Big Bang il y a environ 14.7 milliards d'années. De cette explosion immense, l'hydrogène et l'hélium se sont formés et ont fusionné pour donner naissance aux étoiles, aux galaxies et aux planètes.
Par conséquent, à l'origine, nous ne sommes que de la poussière d'étoiles... Un second volet passionnant mais également plus complexe.

 

 Atome: L'Illusion de la Réalité (3e et dernière partie)

 

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genre: documentaire
année: 2010
durée: 50 minutes pour chaque partie

 

synopsis: Pendant des siècles, la science s'est attachée à déconstuire l'univers pour en chercher la brique de base. Mais cette quête pose aujourd'hui plus de questions que ne s'en est jamais posée l'humanité.

 

Voici donc le dernier chapitre de la trilogie L'Atome, intitulé L'Illusion de la Réalité. L'atome est donc l'objet de toutes les recherches et curiosités.
En 1927, Paul Dirac veut réconcilier la théorie de la relativité d'Albert Einstein et la mécanique quantique. Pour cela, il décrit une particule voyageant à une vitesse proche de celle de la lumière.
Il formule alors une équation qui définit la nature et notre réalité.

Toutefois, cette équation montre également qu'il existe une anti-matière. L'anti-matière apparaît alors comme un concept grotesque.
Pourtant, cette équation de Dirac finit par devenir populaire car elle permet la découverte de l'anti-matière.
Richard Feynman reprend le flambeau de Paul Dirac. Il se demande quels effets les électrons ont les uns sur les autres. C'est ce que l'on appelle l'électrodynamique quantique (EDQ).

L'EDQ décrit la nature dans toute sa complexité et sa diversité. L'espace vide d'un atome n'est pas un endroit où rien ne se passe.
Selon cette théorie, l'espace vide est constitué de matières et d'anti-matières qui s'anéantissent mutuellement.
Pour Feynman, l'espace vide d'un atome est donc constitué de particules fantômes. Murray Gell-Mann s'intéresse aux travaux de Feynman.

Pour Gell-Mann, les protons et les neutrons, présents dans l'atome, sont constitués de particules, appelées les quarks.
Les protons et les neutrons ont donc une structure interne. Et il existe six sortes de quarks qui sont toujours combinés ensemble.
En résumé, tout ce qui existe dans notre monde et dans notre univers est constitué d'atomes, mais également d'électrons et de quarks.
Ce qui nous amène à reconsidérer totalement notre conception du monde, de nous-mêmes et de notre cosmos.